2009 Fiscal Year Annual Research Report
インパクトを含む3次元非周期・多点接触動作の実時間生成
Project/Area Number |
09F09809
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Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
Principal Investigator |
吉田 英一 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 知能システム研究部門, 連携研究体長
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LENGAGNE Sebastien 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 外国人特別研究員
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Keywords | 接触動作計画 / ロボット工学 / ダイナミクス / 区間解析 |
Research Abstract |
本研究では、本研究では、人間型ロボットのような多数の自由度を持つロボットが移動できる領域を拡張するため、必要に応じて環境との多数の点で接触してロボットの体を支え、またその接触の際のインパクトも考慮して、非周期的かつダイナミックな全身動作を高速にオンラインで生成する手法を明らかにすることを目的としている。平成21年度は、接触を含む動作生成の高速化を実現した。具体的には、まず、各関節の動作範囲と速度の制限範囲を陽に計算せずに、動作を記述するパラメータに制約を追加することで表現した。さらに、制約を多項式で表現することで、動作中のある時間の区間でこの制約が満たされていることを保障する手法を新たに構築した。これまでの手法では、区間で離散的にサンプリングした点が制約を満たしているかのみを検証しており、これらの点の間で制約が満たされることは保障されないうえ、計算時間も非常に多くかかることが問題であったが、提案した手法によりこれを解決した。さらに、連続的な等式制約を満たす動作を生成することも可能になった。これは、今後の研究でインパクトを含む多点接触を伴う移動動作を生成するために重要な要件である。提案した手法を、ヒューマノイドロボットHRP-2による実機実験により検証した。複数の制約を満たさなければならない動的な動作として、一方の手の位置・姿勢を一定に保ちつつ、片足で全身を支えて床面のボールを蹴る動作を取り上げた。全身の安定性を損なわずに目的とする動作を生成することができ、構築した手法の有効性が確認された。
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