非定常歩行特性を考慮した2足歩行機械の動的総合

考虑非定常行走特性的双足行走机动态合成

• 批准号: 02650112
• 负责人: 舟橋 宏明
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650112/
• 关键词: 2足歩行機械; 可調整機構; 機構総合; 非定常歩行; 傾斜面歩行; 段差面歩行; 旋回歩行; 姿勢制御

腰部に対する足部の相対運動を創成するための脚機構および歩行機械の動的安定性を保持するための姿勢制御機構からなる2足歩行機械について,歩幅および歩行速度変更と共に傾斜面歩行,段差面歩行および旋回歩行を可能にする脚機構の総合および外乱に対する姿勢制御系の構成を行った。まず,種々の歩幅,歩行面傾斜角および段差形状に対する可調整足関節軌跡創成機構の原動節長および静止対偶位置の二つの調整量を求め,この可調整足関節軌跡創成機構は歩幅,歩行面傾斜角および段差形状の大きな変化にも対応可能であることを確認した.さらに,この可調整足関節軌跡創成機構に組み合わされる足部駆動機構について,種々の歩幅で,しかも水平面のほかに傾斜面や段差面に適応して歩行するために必要な足部諸寸法を決定した.つぎに,歩行機械が前後方向に作用する外乱モ-メントに抗して安定な歩行を行うために,歩行機械腰部上に搭載される補償機構の形式として,釣合質量が腰部に対して下方にある振子形をとりあげ,歩行機械腰部上に搭載されたレ-ト・ジャイロにより検出される腰部揺動角をもとに補償機構の入力を決定し,姿勢制御を行うフィ-ドバック系を構成した.この制御系を含む補償機構について,シミュレ-ションおよび実験により姿勢制御特性を解析した.その結果をもとに,振子形の補償機構を歩行機械腰部上に搭載してフィ-ドフォワ-ド制御と共にフィ-ドバック制御をも加えた姿勢制御系を構成し,種々の外乱モ-メントについて歩行シミュレ-ションを行い,本研究で構成した姿勢制御系の有効性を確認した.

2. The posture control mechanism of the walking machine is composed of the following parts: the foot mechanism is composed of the foot mechanism, the walking speed is composed of the inclined plane walking, the step difference walking and the rotation walking. The adjustable foot joint trajectory generating mechanism can adjust the motion joint length and the static coupling position of the adjustable foot joint trajectory generating mechanism by determining the adjustment amount of the adjustable foot joint trajectory generating mechanism. In addition, the adjustable foot joint trajectory creation mechanism is composed of the foot movement mechanism, the foot movement mechanism is composed of the middle part, the step width, the horizontal plane, the inclined plane and the step difference plane, and the necessary foot inch method is determined. The type of compensation mechanism mounted on the waist of the walking machine determines the input force of the compensation mechanism. The coupling mass is located at the waist of the walking machine. The vibration angle of the waist is determined by the input force of the compensation mechanism. Posture control is a system of motion control. The control system includes compensation mechanism, system and control characteristic analysis. As a result, the vibrator compensation mechanism is mounted on the waist of the walking machine, and the posture control system is constructed. The effectiveness of the posture control system is confirmed in this study.