安定性に基づく地面反力および速度制約を持つ二足ロボットの位置制御

VAN HEERDEN Kirill; KAWAMURA Atsuo

文献

J-GLOBAL ID：201402285033744249 整理番号：14A0611551

安定性に基づく地面反力および速度制約を持つ二足ロボットの位置制御

Biped Robot Position Control with Stability-Based Ground Reaction Force and Velocity Constraints

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資料名：
巻： 2 号： 1 ページ： 30-39 発行年： 2013年01月01日
JST資料番号： F1055A ISSN： 2187-1094 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：英語 (EN)

足が地面と接触しないことを防ぐために,二足ロボットの基準関節トルクを自動的に制限する方法を提案した。この方法を用いて能動平衡を実行でき,これはトルク制限が過剰にならない限り位置制御と等価である。それ故,ゼロモーメントポイントフィードバック法と違って,本提案の方法は外乱に対してロバストで,厄介な位置制御法に関連した脅威を受けずに軌道追従能力に優れている。さらに,この方法は力センサデータに基づくため,逆動力学的方法と違って,ロボットが負荷を抱える場合に生じるロボット動力学的変動に対してロバストである。本文では,このロボットの行過ぎを防止するため,基準関節速度を制限する方法も提案した。ロボットの質量中心(COM)が支持多角形から外れた場合,元に戻れないと思われるため,COM位置が支持多角形の端部近くに動く場合に本方法は有用である。また,これら2つの提案方法を組合わせて,行過ぎに対してロバストで,足と地面との接触を失わずに環境と強く相互作用できる位置制御システムを形成した。最後に,この位置制御システムを二足ロボットMARI-3で実行し,行過ぎがほぼゼロのコンプライアンス位置制御が得られることを示した。(翻訳著者抄録)

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ロボットの運動・制御

引用文献 (21件)：

(1) K. Yamane and Y. Nakamura: “Dynamics Filter-concept and implementation of online motion Generator for human figures”, IEEE Trans. Robotics and Automation, Vol. 19, No. 3, pp. 421-432 (2003-6)
(2) J. Park, J. Haan, and F. C. Park: “Convex Optimization Algorithms for Active Balancing of Humanoid Robots”, IEEE Trans. Robotics, Vol. 23, No. 4, pp. 817-822 (2007-8)
(3) Y. Choi, D. Kim, Y. Oh, and B. You: “Posture/Walking Control for Humanoid Robot Based on Kinematic Resolution of CoM Jacobian With Embedded Motion”, IEEE Trans. Robotics, Vol. 23, No. 6, pp. 1285-1293 (2007-12)
(4) J. Kim and J. Oh: “Walking control of the humanoid platform KHR-1 based on torque feedback control”, IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol. 1, pp. 623-628 (2004-5)
(5) T. Sugihara and Y. Nakamura: “Whole-body cooperative balancing of humanoid robot using COG Jacobian”, IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Vol. 3, pp. 2575-2580 (2002)

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