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2007 Fiscal Year Annual Research Report

受動歩行原理に基づくより良く歩けるロボット開発とヒト歩行解析

Research Project

Project/Area Number 19360115
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

佐野 明人  Nagoya Institute of Technology, 工学研究科, 教授 (80196295)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤本 英雄  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (60024345)
Keywords知能ロボティックス / 受動歩行 / 歩行原理 / ヒト歩行 / 力学メカニズム
Research Abstract

本研究では,第1に,受動歩行における脚の振り運動の力学的メカニズムを明らかにした。具体的には,遊脚膝の屈曲、伸展のメカニズムを見出した。さらに,円弧足の力学的効果およびそのメカニズムを明らかにした。円弧足は,支持脚膝を真直ぐに保持する働きがあり,さらに常に遊脚膝を屈曲させる作用を持っていることを示した。第2に,受動歩行原理に基づいて,より良く歩けるロボットの開発を行った。具体的には,脚が本来有しているダイナミクスを最適化し。よりロバストな脚運動を実現した。また,その有効性は,連続歩行実験により実証された。支持脚が折れ曲ったり,遊脚が床面に接触したり,後方に倒れることが少ないより良く歩けるロボットとなった。さらに,受動歩行機に最適な無線式センサシステムを構築した。加速度センサ,角速度センサおよびポテンショメータを搭載し,種々の衝突現象を含む受動歩行の様子をより的確に捉えることができた。第3に,受動歩行原理に基づきヒトの歩行解析を行った。具体的には,大人サイズの歩行機を開発し,歩行速度2.7〜2.9[km/h]の受動歩行を実現した。しかも,その脚運動は,ヒト歩行とかなり近いものであった。しかし,ヒト歩行では,大腿部の角度が-20[deg]程で変化せず下腿部の角度が減少,すなわち遊脚膝が伸展している点が異なっている。

  • Research Products

    (7 results)

All 2008 2007

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 平衡点の大域的安定化原理に基づくロバストな受動歩行2008

    • Author(s)
      池俣 吉人
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 26

      Pages: 178-183

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 受動歩行における脚の振り運動に関する基礎的研究2008

    • Author(s)
      池俣 吉人
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編 74

      Pages: 365-371

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 受動歩行機のセンシングシステムの開発2007

    • Author(s)
      小川佳輝, 佐野明人, 池俣吉人, 藤本英雄
    • Organizer
      第8回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2007-12-20
  • [Presentation] 受動歩行機の進行方向制御のための可変スロープ機構の開発2007

    • Author(s)
      佐野明人, 森本健嗣, 池俣吉人, 藤本英雄
    • Organizer
      第8回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2007-12-20
  • [Presentation] 受動歩行原理の獲得に関する基礎的研究2007

    • Author(s)
      佐野明人, 山中惠一朗, 池俣吉人, 藤本英雄
    • Organizer
      第28回バイオメカニズム学術講演会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Year and Date
      2007-11-11
  • [Presentation] 受動歩行の遊脚膝運動における円弧足の役割2007

    • Author(s)
      安原潔志, 池俣吉人, 佐野明人, 藤本英雄
    • Organizer
      第25回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2007-09-13
  • [Presentation] 受動歩行機の膝関節構造と運動2007

    • Author(s)
      山下親大, 佐野明人, 池俣吉人, 藤本英雄
    • Organizer
      第25回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2007-09-13

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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