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J-GLOBAL ID：201202270725989800   整理番号：12A0538426

準受動二足歩行ロボットのモード分解による安定歩容生成

Stable Gait Generation of a Quasi-Passive Biped Walking Robot Based on Mode Decomposition

著者 (1件)： 松本至 (米子工高専)
資料名： システム制御情報学会論文誌  (Transactions of the Institute of Systems, Control and Information Engineers)
巻： 25  号： 3  ページ： 54-63  発行年： 2012年03月 
JST資料番号： L0070A  ISSN： 1342-5668  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： Passive Walkerは,動力を使用せず制御を行わなくても,斜面をその機構とポテンシャルエネルギーのみにより下りおりる二足歩行ロボットであり,その歩容が人間の歩容に近いという特徴を持つ。このPassive Walkerの各関節などに制御力を与え,安定した歩行を実現するようにしたものを「準Passive Walker」と称する。本稿では,股関節に制御力を与えることにより,広範囲な初期状態にある準Passive Walkerの歩容を定常状態にあるPassive Walkerの歩容に移行させる安定化制御則を提案する。線形近似した片脚支持期のPassive Walkerの運動は双曲正弦関数モード(転倒モード)と正弦関数モード(揺動モード)に分けることができる。定常歩行時にはこの二つのモードが同期しているため,一方のモードの動きから,他方の動きをほぼ再現できる。提案する方法はこの点に注目してものであり,準Passive Walkerの揺動モードを定常歩行と同じになるように転倒モードに同期させ,さらに,一定の股関節角度で遊脚を接地させることで,歩行の安定化と定常歩行への移行を実現する。シミュレーションの結果,提案手法で生成される準Passive Walkerの定常的歩容は,Passive Walkerの定常歩容に極めて近いことが検証された。このため,準Passive Walkerが定常的歩容となった後に制御をOFFとすることで,スムーズに受動歩行に移行することができる。

シソーラス用語： 歩行ロボット ,  制御 ,  モード解析 ,  *歩容 ,  歩行 ,  ポテンシャルエネルギー ,  *股関節 ,  制御則 ,  近似法 ,  *モード分解 ,  *安定化制御 ,  受動制御 ,  *受動歩行 ,  *線形近似 ,  *二足歩行ロボット ,  エネルギー ,  力学量

分類 (1件)： システム設計・解析  (IA02030D)

引用文献 (17件)：

• MCGEER, T. Passive dynamic walking. The International Journal of Robotics Research. 1990, 9, 2, 62-82
• GARCIA, M. The simplest walking model : Stability, complexity, and scaling. Journal of Biomechanial Engineering. 1998, 120, 281-288
• 豊田. 受動歩行における歩行パターンの動力学. 信学技報. 2007, NLP2006-117, 35-40
• 細江. 高ゲインフィードバックによる2足動歩行の安定解析. 計測自動制御学会論文集. 1986, 22, 9, 948-954
• GRIZZLE, J. W. Asymptotically stable walking for biped robots : Analysis via systems with impulse effects. IEEE Transactions on Automatic Control. 2001, 46, 1, 51-64

タイトルに関連する用語 (3件)： 二足歩行ロボット ,  モード分解 ,  歩容