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2016 年度 実績報告書

捻転柔軟半球足による複合モビリティ

研究課題

研究課題/領域番号 26540136
研究機関九州大学

研究代表者

田原 健二  九州大学, 工学研究院, 准教授 (80392033)

研究分担者 木野 仁  福岡工業大学, 工学部, 教授 (50293816)
杉原 知道  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70422409)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード二足歩行 / 車輪移動 / 柔軟半球足 / 捻転
研究実績の概要

平成28年度では,柔軟な半球足を持つ2足歩行ロボットの移動制御について実施した.まず,2次元矢状面における柔軟半球足2足歩行モデルを作成し,重心ヤコビアンを用いたトルク制御により,前進のバランスを保つ制御手法を提案した.また,それに加えて重心の目標位置を前進させる事により,歩容が自動的に生成される制御手法を提案した.
さらに,2次元矢状面歩行モデルを全身12自由度を持つ3次元空間モデルに拡張し,新たに3次元モデルによるシミュレータを開発し,3次元空間での提案手法の有効性を確認した.
一方,提案手法の有効性を確認することを目的として,実際に柔軟半球足を持つ2足歩行ロボットの試作機を設計・製作した.設計段階で,捻転自由度を足首に組み込むことで,歩行から車輪移動へのスムーズな遷移の実現を目的としている.
昨年度までに製作していた試作機について,アクチュエータのトルク不足や,重量バランスの不具合があったため,本年度は新たにモデルから必要トルクの再設計を行い,アクチュエータを一新すると共に,捻転部分の軽量化を行うための新しい設計を行った.
また,3次元モデルの構築段階で12自由度モデルはかなり複雑になる事から,重心を用いた倒立真摯モデルに,転がりにより発生するモーメントを矛盾無く組み込める新しい歩行モデルを構築した.
本モデルを利用する事で,シミュレータを大幅に簡単に製作することが可能となり,また,全体の挙動を俯瞰的に表現することが可能となり,新しい制御手法を容易に組み込めるようになった.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 柔軟半球足を持つ二足歩行ロボットの開発2016

    • 著者名/発表者名
      丸林央樹,田原健二
    • 学会等名
      SI2016
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-12-15 – 2016-12-17
  • [学会発表] 柔軟半球足を持つ二足歩行ロボットのバランス制御と歩容生成2016

    • 著者名/発表者名
      丸林央樹,田原健二,門崎正滉
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-14

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公開日: 2018-01-16  

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