注視機構をもつ二足歩行ロボットを用いた人の運動制御メカニズムの解明

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二足歩行ロボットの運動動作としては,歩行・走行・跳躍をはじめとして様々な運動が実現されているが,人間の運動動作のように滑らかでかつ正確な運動を行うまでには至っていない.本研究では,人間の運動制御時における環境適応能力のメカニズムを人工物制御の視点から解明し,環境の変化に対してロバストな人間の運動制御のメカニズムの本質を見出すことを目的とする.具体的には,以下の点に着目し,理論的な結果のみならず実機による制御機構の実装と,知的なロボット動作の実現を目指した.(1)小型二足歩行ロボットの頭部に,双眼カメラから成る対象物注視機構を構築すること.(2)人間の脳内での空間認識の形成とその進化の過程を解明すること.(3)視覚および注視機構を用いた二足歩行ロボットの運動動作の安定化を行うこと.本年度では,昨年度までに得られた成果,具体的には,ロボットの運動動作安定化に利用可能なアルゴリズムを構築した成果を,実際の2足歩行ロボットに実装し,実機実験を行った.特に,注視機構の構築と脳内での空間認識のための視覚情報処理について,上で挙げた(1)〜(3)を遂行した.さらに,視覚による二足歩行ロボットの動作安定化のための理論的基礎を固めるため,現有設備のDDアームを用いて,物理パラメータに不確かさをもつ倒立振子制御系の安定化問題を取り扱った.倒立振子系のモデル化,数値シミュレーションおよび理論解析により安定化のための必要十分条件の導出について,実機実験を通した検証と結果の拡張を行った.