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非線形動力学と生物学的リズム発生の知識を融合したロボットの動的歩行・走行制御方法

结合非线性动力学和生物节律生成知识的机器人动态行走和跑步控制方法

基本信息

批准号：
17656082
负责人：
吉田和夫
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1.上体を利用した平地歩行における円弧足を用いた歩行性能の向上上体の利用と遊脚制御の導入による受動歩行規範の平地歩行手法においては、高速な歩行速度を達成するためには上体の保持角度を大きくする必要があった。ロボットの足を円弧形状とすることで上体を大きく傾けることなく高速な歩行が達成されることを示し、移動に必要なエネルギーが減少することを示した。以上により、歩行性能の向上を達成した。2.歩行・走行の実現に向けての実機製作ロボットのダイナミクスを活かすためには従来のロボットで用いられているギア比の大きな減速器を用いることは望ましくない。そこで、歩行に必要なトルクと適切なロボットの物理パラメータをシミュレーションにより求め、タイミングベルトとプーリを用いた低減速で駆動する実機ロボットの製作を行った。一方、走行実現に向けては、アクチュエータ部分にバネ要素を加えることでロボットのダイナミクスを活かしつつ走行に必要なトルクを得ることが可能な機構の検討を行った。3.エネルギー効率を考慮した非線形振動子による歩行制御方法歩行ロボットの制御方法としてCentral Pattern Generatorを利用したものがあるが、振動子のパラメータを決定するための確定的な手法はない。そこで、受動歩行における遊脚の自由運動を引き込み軌道に設計することで、傾斜面において受動歩行と同様にほとんど制御入力を必要とせずに定常歩行を達成し、外乱が加わった場合には制御を行うことで転倒することなく再び安定な歩行に引き込まれることを示した。4.3次元受動歩行ロボット3次元受動歩行ロボットにおいて、ヨー方向の運動は地面との摩擦を利用して制限し、ロール方向の運動は地面との衝突および足首にばね・ダンパ要素を加えることにより周期的な安定性を実現した。これにより、3次元受動歩行において安定した歩行が可能となることを示した。

1. The upper part of the body is used for walking, and the upper part of the body is used for walking. The upper part of the body is used for walking. The upper part of the body is used for walking. The upper part of the body is curved. The upper part is curved. The upper part of the body is curved. The The above is the best way to achieve the goal of walking performance. 2. The mechanism of movement and movement is to be used as a speed reducer. For example, if you want to make a move, you can make a move to the right place. If you want to make a move, you can make a move. One side, the movement of the actual situation to the opposite, the lack of access to the part of the production elements to add, the lack of access to the necessary travel to obtain, the possibility of institutional review 3. Non-linear oscillator frequency is considered. Control method is used to determine the frequency of the oscillator. The free motion of the moving leg is guided by the design of the orbit. The inclined surface is guided by the same motion. The driving force is necessary to achieve the steady motion. The outer chaos is added to the driving force. The driving force is guided by the stable motion. 4.3 3-D Motion motion motion This is the third dimension of motion.