直動脚機構を用いた3次元移動ロボットの開発

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本研究は,作業移動への応用に適する脚ロボットおよびその制御手法に関するものであり,その内容は以下のとおりである.簡便な機構により効率的な制御が可能な直動脚ロボットの開発を行った.本研究では,既に試作を行ってきた平面内で移動可能なロボットを3次元移動可能なものへと拡張した.開発を行ったロボットは以下の特徴を有する.・胴体部の姿勢が床面に対し常に水平に保たれるので,視覚やハンドを搭載することで作業移動ロボットへの応用に適する.・直動関節により胴体部分の可動域(作業範囲)が広くとれる.また,水平および鉛直方向への移動が分離しやすく制御が容易である.・重量の集中する胴体部の運動を床面に対する並行移動と見なせる.これにより,運動モデルを簡単化することが可能である.・ロボットが床面より受ける床反力を反力中心(ZMP)から胴体重心方向への力に集約して近似することが可能である.これにより,効率的で安定な歩行制御則(後述)を導出可能である.以上の特徴により,開発したロボットは実時間制御により外界環境の変化に適応しながらの柔軟な歩行生成が可能と考えられ,作業移動ロボットへの応用に適したものとなった.試作したロボットにより平面内での歩行,段差の乗り越え移動の実験を行い.その性能の確認を行った.