ヒト型の神経筋骨格システムを有する２足歩行ロボットの開発

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本年度は，股関節に存在する平面筋が歩行中に与える影響について構成論的に理解し，ロボットに再現する手法を検証するために，筋骨格ロボットによる歩行実験と解析を行った．具体的には，平面筋構造のうち歩行時の安定性に大きく寄与していると考えられる中臀筋について着目し，歩行運動における筋の影響をシミュレーションにより解析することで，遊脚期や支持脚期のそれぞれに適した関節の剛性を中臀筋が受動的に切り替えているということが分かった．３次元的な筋骨格構造を有するロボットによる歩行実験では，平面筋構造を複数のアクチュエータで再現することで，それらの機能を実現できる設計手法を示した．さらに本年度は，ヒトの歩容の特徴を再現でき，柔軟な身体構造を有する筋骨格ロボットに適用することのできる歩行制御手法に関する研究も行った．具体的には，ヒトの走行と歩行の共通性に着目し，両者を同時に説明することのできるモデルを提案した．実際の脚に加えて仮想的な脚を考慮することで同一の説明をすることができるモデルを用い，同一の制御ルールを適用することで，目標速度を変更するだけで歩容速度に適した歩容が発現するモデルを提案した．実際にシミュレーションを行うことで，目標速度によって歩容が変化し，それぞれの目標速度において定常状態を示すことを確認した．この結果によって，速度によって走行歩行が遷移するという生物学的洞察が，単一モデルとルールで再現できるということが示唆された．