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J-GLOBAL ID：200902254007315124   整理番号：08A0371297

動物の脚機構を模倣したリンク機構による跳躍の実現

Realization of Jumping behavior by the Link Mechanism which Imitated an Animal Leg

著者 (6件)： 大島徹 (富山県大) ,  百生登 (富山県大) ,  藤川智彦 (富山商船高専) ,  鳥海清司 (富山大) ,  小柳健一 (富山県大) ,  松野隆幸 (富山県大)
資料名： 精密工学会誌(CD-ROM)  (精密工学会誌論文集)
巻： 74  号： 4  ページ： 416-420  発行年： 2008年04月05日 
JST資料番号： F0268B  ISSN： 1348-8716  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本報ではスポーツ医学やリハビリテーション領域での二関節筋機能の応用を目的とし,実際は多リンクであるヒトの下肢の二関節筋機能を明確とするため,さらに大腿や体幹までをも考慮した一般的なリンク機構について,跳躍時の重心位置を理論的に解析することにより,つま先での床反力が重心の方向を向き,安定な跳躍を得るための各関節トルクの満たすべき条件を導出した。これにより二関節筋を有する動物の脚を模倣したメカニズムの跳躍における優位性を明らかにした。さらに動物の脚を模したメカニズムを四脚跳躍ロボットに適用し,実験によりその有効性を確認した。これにより得た主な知見を次に示した。1)脚の質量が無視できる脚型ロボットの跳躍について検討し,それぞれの関節に一つずつアクチュエータを配置した従来のロボットの跳躍では,各関節と床反力の作用点と重心の位置を結ぶ直線との距離に比例した関節トルクを各関節ごとに与えることにより,重心の加速度ベクトルがつま先と重心を結ぶ方向に一致し,跳躍が実現できること,ただし跳躍中の姿勢と重心位置を逐次観測する必要があること,2)しかし動物の脚メカニズムを模倣し,二つの関節に跨がる二関節筋を模傲したロッドにより閉リンク機構を導入したパンタグラフモデルでは,ただ一つの関節を駆動することにより跳躍時の床反力が重心の方向を向くこと,すなわち,パンタグラフモデルでは,跳躍中に変化する姿勢や重心の位置を観測すること無く跳躍が可能であること,これから脚型ロボットの高速移動の実現には運動制御が容易な動物の脚機構を模倣したパンタグラフモデルは有効であること。

シソーラス用語： 歩行ロボット ,  移動ロボット ,  跳躍現象 ,  生体シミュレーション ,  トルク ,  *ロボットレッグ ,  *リンク機構 ,  関節【生体】 ,  筋肉 ,  生体工学 ,  パンタグラフ ,  解析モデル ,  計算機シミュレーション ,  運動制御 ,  アクチュエータ
準シソーラス用語： *生体模倣 ,  関節トルク ,  *跳躍ロボット ,  二関節筋 ,  *バイオメカニクス

分類 (1件)： ロボットの運動・制御  (IC04012J)

引用文献 (21件)：

• 玄相昊. 動物の脚構造をモデル化した1脚走行ロボット-Kenken. 日本ロボット学会誌. 2002, 20, 4, 103
• TAKAO, S. Realization of dynamic walking and running of a cat type quadruped robot using variable constraint control. SICE 2003 Annual Conference. 2003, 3, 3053
• FIKUCHI, F. Basic Performance Experiments for Jumping Quadruped. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2003). 2003, 3378
• HOGAN, N. Impedance Control (An Approach to Manipulation), Transactions ASME Jouanal of Dynamic Systems. Measurement and Control. 1985, 107, 1
• MUSSA-IVALDI, F. A. Neural, Mechanical, and Geometric Factors Subserving Arm Posture in Humans. Jouanal of Neuroscience. 1985, 5, 10, 2732

タイトルに関連する用語 (5件)： 動物 ,  脚 ,  模倣 ,  リンク ,  跳躍