2006 Fiscal Year Annual Research Report
「フォール」トレラント人間型ロボットの研究:柔軟転倒及び転倒回復制御
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16300064
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
比留川 博久 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, 副研究部門長 (10344227)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金広 文男 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, 研究員 (70356806)
藤原 清司 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, 研究員 (10357923)
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| Keywords | 人間型ロボット / ヒューマノイドロボット / 転倒回復制御 / マハラノビス距離 / 転倒制御 |
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| Research Abstract |
本年度は各制御機能の理論面での高度化と適用範囲の拡充,シミュレーションによる確認,実験によるデータの収集を行った.
1.転倒回復制御について
本年度は国際リハビリテーション学会が車椅子マークの掲示条件の一つとしている斜度1/12以内の斜面を対象として転倒回復技術の検討・実装を行い,シミュレータ上でその動作を検証した.
従来の平地上での転倒回復動作は,手作業で作成した部分動作の集合からなっていた.これを異なる環境にも対応可能とするため,接触部位の集合をノードとした接触状態遷移グラフを構成し,ノード問の動作を自動生成可能なものとした.このグラフを用いてA*探索を行うことで,斜度1/12以内の斜面上での転倒回復動作が生成できることをシミュレータ上で確認した.ただし現在は四つん這いの受身姿勢を初期状態としており,今後は後方へ転倒した場合にも対応することが必要である.
2.柔軟転倒制御について
本年度は最適制御理論を導入し,ロボットの転倒運動を生成する手法を開発した。これはロボットの倒れこみ時の姿勢情報を初期条件として,予想される着地衝撃および着地後の転がりモーメントを評価することで、これらを任意の比率で抑制した最適転倒運動パターンが生成可能となった.本手法はシミュレータ上で検討および動作検証を行った.
昨年度までに試作した転倒実験用ロボットは改修作業によりメカニカルな自由度および強度の向上をおこない,動作の再現性を向上させた.本機を用いた転倒実験においては,生成された最適転倒運動パターンを実際の転倒に適用し,その実行可能性および着地衝撃抑制効果が確認された.このときの着地衝撃は目標安全条件である15Gを下回り、本手法によって特定の転倒運動において安全な着地が可能であることが示された.今後はより広範な初期条件での適用を試みる
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