Developments of walking robot based on passive walking and walking assist device based on principle of the robot

基于被动行走的行走机器人及基于机器人原理的行走辅助装置的研制

• 批准号: 22K04015
• 负责人: 池俣 吉人
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Teikyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04015/
• 关键词: 受動歩行; 歩行ロボット; 歩行原理; 歩行支援機; 原理

本年度は，水平面歩行が可能な2D受動歩行ロボットを開発した．その成果の概要は以下のようになっている．研究をよりスピーディかつ効率的に行うために，3Dプリンタを積極的に用いて受動歩行ロボットを製作した．アルミ合金のロボットに比べて，製作の時間やコストは1/10以下ほどとなった．受動歩行ロボットをトレッドミル上で歩かせると，左右方向に転落することなく，長時間歩くことがある．しかしながら，これは偶然的な歩行であり，相当回数の試行錯誤が必要となる．そこで本研究では，ロボットの左右をアクリル板で挟むことで，左右方向の転落を防いだ（2次元拘束機の開発）．これにより，長時間の連続歩行が可能となった．受動歩行に基づいた水平面歩行ロボットの多くは，ロボット本体に動力をもつ．一方，本研究では，歩行支援機への応用を考慮して，ロボットの外部から動力を与えることにした．具体的には，受動歩行ロボットの膝をおもりの付いた紐で牽引するだけで，水平面歩行を実現することに成功した．牽引おもりの質量を変えることで，歩行速度を調整することができる．最低歩行速度は時速2.0km，最高速度は時速3.2kmとなった．ここで興味深いことに，歩行速度が大きくなると，おもりの質量が単調に増加するのではなく，質量が徐々に減少し，時速2.8kmのときに最小となった後，徐々に増加した．この原因の一つが，遊脚足と床面との衝突にあることがわかった．また，本ロボットのSpecific cost of transport ct（移動コスト，ctの値が零に近いほど良い）を計算すると，ct=0.085～0.10となった．一方，ヒト歩行の場合，ct=0.2となる．このことから，本ロボットは，ヒトに比べて約半分のコストだけで歩いていることになる．

This year, it is possible to use horizontal plane walking and 2D driven walking to open the door. The summary of the results of the project is as follows: Research on the efficiency of をよりスピーディかつに行うために, 3D プリンタをactive に Use the いて passive 歩行ロボットを production した．アルミAlloy のロボットに比べて, production time やコストは 1/10 or less ほどとなった． The active walking ロボットをトレッドミル上で歩かせると, the left and right direction に転下することなく, the long time どくことがある． It's a matter of trial and error, it's a matter of chance, it's a matter of trial and error, and it's a necessary matter of trial and error.そこでThis research is done, the ロボットのleft and right をアクリル板で抟むことで, the left and right direction の転fall を Defense いだ (the opening of the 2-dimensional restraint machine).これにより, it is possible to walk continuously for a long time. The passive walking motion is based on the horizontal plane walking motion, and the motion motion on the horizontal plane is multi-dimensional, and the motion motion of the motion motion is the dynamic motion. On the one hand, this study considers the use of walking support machines, external power and external power. Specifically, it can be moved by the movement of the ロボットの knee をおもりのpay いたNewでtraction するだけで. The quality of the traction is adjusted and the walking speed is adjusted accordingly. The minimum walking speed is 2.0km per hour, and the maximum speed is 3.2km per hour. The taste is deep, the walking speed is large, the quality is high, the quality is high, and the quality is high.なく, the quality is reduced, the speed is 2.8km per hour, the minimum speed is 2.8km, and the speed is increased.このreasonの一つが, swim foot enough and bed surface とのconflict にあることがわかった.また，本ロボットのSpecific cost of transport ct（moving コスト，ctの値ががNearlyいほど好い）をcalculationすると，ct=0.085～0.10となった． On one side, in the case of ヒト歩行, ct=0.2となる.このことから, 本ロボットは, ヒトに than べて, about half as much as のコストだけで歩いていることになる.