2016 Fiscal Year Annual Research Report
Bipedal Sprint Robot Having Superhuman Mobility Capabilities
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25709019
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
橋本 健二 早稲田大学, 高等研究所, 助教 (10449340)
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2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ロボティクス / ヒューマノイド / ２足走行 / 走行運動解析 / 走行運動制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，人体運動を模擬した“歩行運動”と“走行運動”が可能な２足スプリント・ロボットを開発することを目的としている．平成28年度は，下記3点について研究を推進した．
１．足関節・足部機構の開発：能動的に動作可能で走行運動の衝撃に耐えられ，かつ着地時に路面への倣い動作が可能な足関節・足部機構を開発した．人間の走行運動解析を通してロボットの要求仕様を決定し，ウォームギアと4節リンクを複合的に用いた足関節機構を下腿部に搭載した．さらに，板ばねがねじれ変形を発生させるような足部構造とし，路面への倣い動作が可能な足部機構を考案した．片脚での連続跳躍実験を通して着地時に足部が路面に倣う様子を確認し，跳躍時の衝撃に耐えながら着地の際には足部を路面に倣う人間の足関節・足部まわりの動作を模擬することができた．
２．上半身機構の開発：昨年度までの機体は上半身がなかったため，上半身機構で人間と同等の角運動量を発生し，下肢で生じる角運動量を補償するために，人間と同等の質量特性とリンク長を有する上半身機構を開発した．人間の走行に関する研究と人体計測データから機構の要求仕様を決定した．CFRP 部材や両側に同じのモータ，減速機を配置する機構を採用して，人間と同等の質量特性とリンク長を有する上半身機構を実現した．
３．上半身を用いたYaw方向の角運動量制御：人間は走行時に下半身により発生した角運動量を補償し安定した走行を実現している．そこで，この特徴をロボットに取り入れ，安定した走行を実現するために，下半身の運動により生じる角運動量を算出し，それを上半身で補償する角運動量制御を考案した．動力学シミュレーションおよび実機に角運動量制御を実装した評価実験において，宙に吊られているロボットが下半身の動作に合わせて上半身動作を生成することでYaw方向回転の減少を実現した．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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