受動性に基づく歩行ロボットの視覚フィードバック制御に関する研究

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ロボットの技術はすでに高いレベルに達ししており,その高い技術力を集約することで実現される医療用の手術支援ロボットや2足歩行ロボットなど,産業界以外での活躍が目立ち始めてきている.このように高い技術力がある反面,現状ではその裏づけをする理論的な研究や体系付けられた学問としての成熟度は不十分であり,技術力をより高めていくためには,理論的な裏づけをされたロボットの機構や制御系設計の提案が期待されている.本研究の目的は,周囲の状況が変化する場合を想定した歩行ロボットを視覚フィードバックシステムとみなし,制御則を提案することにあった.前年度は,まず歩行ロボットを視覚フィードバックシステムとして捉え,数学的にモデリングすることを検討した.得られた数学モデルに基づき,制御系設計のための問題設定をおこなった.そして,計算用のソフトウェアであるMatlabとSimulinkと三次元仮想空間を構築するためのプログラミング言語であるVRMLによる三次元シミュレータと歩行ロボットのプロトタイプを製作の準備をおこなった.本年度は,16自由度を有する2足歩行ロボットのプロトタイプを製作し制御則を実装した.具体的には,段差の有無の判断に視覚情報を用いることで,2足歩行ロボットに周囲の状況を自律的に判断させて段差を昇降させた.提案する方法により,段差の位置が変化しても歩行距離を自律的に変化させ,適切に昇降することが確認されている.そして,結果を系統的に検証するために,その平均的傾向とあわせて,最悪の状態でどのような振る舞いをするかについても十分に注意して検討を進めた.