人間型ロボットの円滑な動作実行手法の研究

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人間型ロボットは,人に類似した機能・形状を有するため,人が行っている様々な作業を代替することが求められている.近年,人間型ロボットは,いくつかの作業を実行するにいたってきたが,まだ,基本動作をシーケンシャルに実行するレベルにとどまっている.例えば,机の上の缶を取るという作業の実行を考えると,「缶を見つけて→机の傍まで歩いて→手を伸ばして缶を取る」といった具合に基本動作を組み合わせて作業を実行している.ここで,矢印で表された部分で基本動作は分断されており,このことが,作業の断続性をもたらしており,また作業の実行に時間を要する原因となっている.この作業を「机の方に歩きながら缶を見つけて手を伸ばして缶を取る」といった具合に,複数の基本動作を滑らかに連続実行・並列実行することにより,目標作業を円滑に行う人間型ロボットのための動作実行手法を確立することを目的とする.平成19年度は,昨年度に引き続き,作業空間での拘束運動とロボット自体の姿勢の制御を同時に行うことのできる動作制御アルゴリズムを,昨年度開発した人間型ロボットの上半身と両腕を模擬した枝分かれした構造を持つ冗長ロボットモデルを用いた動力学シミュレータにより検証した.実行させた動作は,枝分かれした片方の端で円運動をさせ,もう片方の端で直線運動を行わせるというものである.シミュレーション結果より,本研究で開発した手法により,どちらの動作も干渉することなく滑らかに行えることを確認した.次に,基本動作を組み合わせ,それらを時間的な重なりを持って実行することにより,円滑な作業実行を図るために,人間型ロボットシミュレータOpenHRPを使用する前段階として,人間型ロボットの有する冗長性をどのように利用すればよいかについて人間型ロボットHRP-2のモデルを用いて検討を行った.