凹凸や障害物が散乱する床面でも安全に歩行できる足構造と制御アルゴリズムの開発
| 研究責任者 |
VENTURE Gentiane 東京農工大学, 大学院工学研究院, 准教授
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| 研究期間 (年度) |
2011 – 2012
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| 概要 | 高齢化社会が進む日本で、ヒトの生活圏に適応した二足歩行ロボットの開発は急務である。しかし、現存のロボッ トは多少の段差で転倒し、ヒトと活動範囲をともにするの は困難である。転倒の原因は、ロボットの足機構がヒトと 比べて単純であり、路面の凹凸といった外乱を吸収できないことがあげられる。また、歩行時の負荷を受ける踝部は 巨大になりがちで、制御性に問題がある。爪先関節を足部 に付加して歩行をなめらかにする研究も行われているが、 外乱に対しての効果は爪先だけでは期待できない。一方で、ヒトは複雑な足機構を有しており、路面状態に よって形状を柔軟に変化させることができる。土踏まずにはアーチ構造と呼ばれる弓状の関節群が存在 し、歩行の際にはアーチ構造が変形することによって地面 との接触時に衝撃を和らげ、立脚時には推進を助ける効果 があることがわかっている。アーチ構造を持ったロボットに、「WABIAN」がある が、これは歩行の推進と衝撃吸収を目的としていて不整地 に対しては考えられていない。そこで、本研究では、二足歩行ロボットの従来の足裏に粘弾性のある関節を追加し、その効果の実証を目的とした。第一段階として、ヒトの歩行動作中の足部の挙動について凹凸を考慮して動力学的に解析した。
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