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不整地における多自由度クローラの走行安定性の向上と動作計画

提高多自由度履带车在崎岖地形上的运行稳定性和运动规划

基本信息

批准号：
16J02554
负责人：
遠藤大輔
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究課題として設定した、「不整地における多自由度クローラの走行安定性の向上と動作計画」については、本年度の9月に博士号を取得したのを機に、完了している。本年度は、昨年度までの研究成果を博士論文としてまとめ、審査会を通過することを最優先とした。また、博士論文と並行し、階段を内界センサの情報のみをベースとして多自由度クローラを自動走行（登坂および降坂）させるための制御方法を欧文誌へ投稿し、査読を経て既に発行されている。本博士研究の成果物は、大きく下記の3つである。①クローラ型移動ロボットのオドメトリをベースとした自己位置推定の確立②クローラ型移動ロボットが階段を転倒せずに走行できるかどうか判別する手法の確立③多自由度クローラが既知形状の階段を内界センサ情報に基づいて自動走行する手法の確立上記①は、従来困難とされていたクローラ型移動ロボットのオドメトリを可能とするものである。そのためにはヨーレートジャイロを搭載し、クローラ型ロボットの運動学に左右のクローラの滑り率を導入することで拡張し、その滑り率をオンライン推定する様々の方法を提案および評価した。また、これを応用することで、目標として定めた経路に追従する走行制御が可能であることを示した。②に関し、本研究ではZero Moment Pointの考え方をベースに、荷重の集中と機体の形状や剛性によって本体傾斜が増大する効果と、履帯表面に形成されるグローサの作用によって本体傾斜が増大する効果とを考慮する必要があることを明らかにした。なお、このトピックを論文として投稿したものが、学会より表彰されている。③は多自由度クローラと呼ぶロボットを対象にしたものである。また、環境としては傾斜とピッチが一定で既知の階段を対象としている。また、従来研究で必要としていた外界センサや電流センサを用いずに、IMUをベースに行う点が特徴である。

Research topic: "Unorganized multi-degree of freedom, stability and upward motion planning." In September of this year, the doctoral program was completed. This year's research results are the highest priority for doctoral theses and review meetings. For doctoral thesis, the information of the inner boundary of the stage is divided into two parts: the first part is the automatic movement of the multi-degree of freedom, the second part is the automatic movement of the stage, and the third part is the automatic movement of the stage. The results of this doctoral research are as follows: (1) Establishment of self-position estimation for k-type mobile phone;(2) Establishment of method for judging whether k-type mobile phone is moving;(3) Establishment of method for automatic movement for multi-degree-of-freedom k-type mobile phone;(4) Establishment of method for determining whether k-type mobile phone is moving; A method for estimating the slip rate of a vehicle is proposed. The purpose of this is to determine the path of travel and control. (2) In this study, we consider the effect of Zero Moment Point on the calculation, load concentration, body shape and rigidity, and the effect of body tilt increase. For example, if you want to submit a paper, you can learn how to commend it. 3. Freedom The environment is inclined and the stage is known. It is necessary to study the characteristics of the external environment, the current and the behavior of the IMU