2003 Fiscal Year Annual Research Report
状況判断能力を有する4脚ロボットの3次元適応歩容の実現
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15560220
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
鎌野 琢也 徳島大学, 工学部, 教授 (90167346)
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| Keywords | 脚式ロボット / 歩容パターン生成 / 遺伝的アルゴリズム / CPGネットワーク |
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| Research Abstract |
本年度は研究期間の初年度に当たり,4脚ロボットの試作と基本的歩容パターンの生成および状況判断・行動選択機能の検討を行った。
まず,脚長24.7cmで各脚3関節を有する4脚ロボット試作した。各関節の駆動にはアンプ内蔵の小型DCサーボモータを用い,ポテンショメータにより関節角を計測している。また,各脚先には感圧センサを,胴体部には胴体傾斜を計測するための2個の傾斜センサを取り付けている。
試作4脚ロボットに対して,各関節に神経振動子(CPG)を設け,それらを相互結合したCPGネットワークにより整地歩容パターンの生成を行った。CPG間の相互結合係数を二つの異なる評価のもとで遺伝的アルゴリズムにより調整した。その結果,設定時間当たりの移動距離のみを評価した場合,3秒間で約40cmの歩行が確かめられた。また,設定時間当たりの移動距離に加えて胴体傾斜を考慮した評価の場合,歩行距離は同等であるものの胴体傾斜を前後・左右約20度以内に保ちながらの歩行が可能となった。次に,整地ではあるものの±17度の傾斜においても生成した歩容パターンを用いることにより歩行可能であることを確かめている。
しかし,それ以上の傾斜地や段差乗り越えに対しては,CPGネットワークによる周期的歩容パターンでは安定な動作に限界があり,不整地に対する非周期的歩容パターンが必要となった。そこで,各関節角と傾斜センサデータから遊脚の歩幅を整地における基準歩幅に対し変更することで,常に支持脚が描く三角形内に重心位置を維持するように制御した。その結果,約±30度の傾斜や5cmの段差乗り越え動作においても安定した歩行を実現できることが確かめられた。
来年度は,4脚ロボットにカメラ等の外界認識装置を搭載し,状況判断させながら整地における効率的な周期的歩行動作と不整地における安定な非周期的歩行動作を組み合わせる予定である。
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Research Products
(1 results)
