Dynamics Based Control of Humanoid Robot

基于动力学的仿人机器人控制

• 批准号: 13305029
• 负责人: OSUKA Koichi
• 金额: $ 13.89万
• 依托单位: Kobe University (2003)Kyoto University (2001-2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13305029/
• 关键词: Quasi-passive walking; Delayed feedback control; Poincare map; Continuous type Delayed feedback control; ダイナミクスベースト制御; 受動的動歩行; ダイレクトドライブモータ; 二足歩行ロボット; ヒューマノイドロボット

In this research, we consider the walking control from the following point of view. That is, the essential principle in walking control is a passive dynamic walking. Therefore, we have been researching a Quasi-passive walking by using a quasi-passive walking robot which is set on a slight slope. Concretely speaking, we developed a walking robot whose joint consists of direct-drive motor. The following are the results.(1)We designed and develop a biped robot PB-I. This robot has two legs and the each leg has tree joints. Direct drive motor is used for the joint actuator.(2)We obtained a dynamical model of PB-I. And we analyzed the robot as a non-linear dynamical system. Then, we researched a realizability of passive walking of the robot and a stability analysis.(3)We propose a control law for Quasi-passive walking. At that time, a kind of learning control method was proposed.(4)We focused on a impact point in walking process, and using a Poincare map, we tried to understand the structure of the map.(5)We proposed a kind of continuous type delayed feedback control.

在本研究中，我们从以下角度考虑步行控制。也就是说，行走控制的基本原理是被动动态行走。因此，我们研究了一种准被动行走机器人，它被设置在一个小斜坡上。具体来说，我们研制了一种关节由直驱电机组成的步行机器人。结果如下：(1)设计并研制了双足机器人PB-I。这个机器人有两条腿，每条腿都有3个关节。关节执行机构采用直接驱动电机。(2)得到了PB-I的动力学模型。我们将机器人作为一个非线性动力系统进行分析。然后，研究了机器人被动行走的可实现性和稳定性分析。(3)提出了一种准被动步行控制律。当时，提出了一种学习控制方法。(4)我们以行走过程中的一个冲击点为研究对象，利用庞加莱地图，试图了解该地图的结构。(5)提出了一种连续型延迟反馈控制。

项目成果

大須賀公一: "遅延フィードバック制御に基づく準受動的歩行の安定化制御"日本ロボット学会誌. 22・2(印刷中). (2004)

Koichi Osuka：“基于延迟反馈控制的半被动行走的稳定控制”日本机器人学会杂志22・2（出版中）。

大須賀公一: "遅延フィードバック制御に基づく準受動的歩行の安定化制御"日本ロボット学会誌. 22・2. 193-199 (2004)

Koichi Osuka：“基于延迟反馈控制的半被动行走的稳定控制”日本机器人学会杂志22・2（2004）。

杉本靖博: "受動的歩行の安定性に関する一考察-ポアンカレマップの構造解釈からのアプローチ--"第9回ロボティクスシンポジア論文集. 192-197 (2004)

Yasuhiro Sugimoto：“被动行走稳定性的研究 - 庞加莱图结构解释的方法”第九届机器人研讨会论文集 192-197 (2004)。

K.Osuka: "Stabilization of Quasi-Passive Walking Robot via Delaed-Feedback-Control"Trans.of Japan Robotics Society. 22・2. 193-199 (2004)

K.Osuka：“通过延迟反馈控制实现准被动行走机器人的稳定性”Trans.of Japan Robotics Society 22・2（2004）。

Y.Sugimoto, K.Osuka: "Motion Generate and Control of Quasi-Passsive-Dynamic-Walking based on the concept of DFC"Proc. of 3rd International Symposium on Adaptive motion of Animals and Machines. (CD). (2003)

Y.Sugimoto，K.Osuka：“基于DFC概念的准被动动态行走的运动生成和控制”Proc。