受動動歩行機械のボディ適応による所望の制御性能の漸近的実現

URA Daisuke; SUGIMOTO Yasuhiro; SUEOKA Yuichiro; OSUKA Koichi

文献

J-GLOBAL ID：201702269461331279 整理番号：17A0782912

受動動歩行機械のボディ適応による所望の制御性能の漸近的実現

Asymptotic Realization of Desired Control Performance by Body Adaptation of Passive Dynamic Walker

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資料名：
巻： 29 号： 3 ページ： 480-489 発行年： 2017年06月20日
JST資料番号： L0735A ISSN： 0915-3942 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)

本論文では,望ましい特性を有する受動動歩行が可能な脚歩行ロボットのハードウェア設計法を提案する。受動動歩行は比較的優れたエネルギー効率を有し,動物の歩行様式と類似してると言われている。しかし受動動歩行が可能な多くの脚ロボットハードウェアは経験に基づく試行錯誤を通して設計される。試行錯誤を通した設計の主な問題に一つは,多自由度の脚ロボットハードウェアに対して歩行を立証することが困難なことである。コンパス型ロボットハードウェアに対する初期条件を決定することは比較的容易である。しかし,膝のある脚ロボットのような複雑なロボットに対して適切な初期条件と傾斜角を決定するためにはしばしば長い時間がかかってしまう。コンパス型脚ロボットから,所望のレッグ長とレッグ質量を有する膝のある脚ロボットの設計法を提案し,実証する。本論文では,所望のレッグ,角度,ステップ長,レッグ質量,その他を有する受動動歩行機械の設計法を提案する。すなわち,レッグ長,レッグ質量,ジョイント摩擦といった物理的パラメータを「物理的パラメータ」と定義し,レッグ角度,ステップ長,歩行サイクルといった,歩行結果として得られたパラメータを「変数パラメータ」と定義する。変数パラメータを観測する一方ロボットは歩行し,観測された変数パラメータに従って物理的パラメータを変えることで,変数パラメータを所望の値に間接的に変える。(翻訳著者抄録)

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ロボットの運動・制御

引用文献 (30件)：

T. McGeer, “Passive dynamic walking,” The Int. J. of Robotics Research, Vol.9, No.2, 1990.
Y. Sugimoto and K. Osuka, “Hierarchical implicit feedback structure in passive dynamic walking,” J. of Robotics and Mechatronics, Vol.20, No.4, pp. 559-566, 2008.
Y. Sugimoto and K. Osuka, “Stability analysis of passive dynamic walking - an approach via interpretation of poincare map’s structure,” Trans. of the Institute of Systems, Vol.18, No.7, pp. 255-260, 2005.
T. Kinugasa, T. Ito, H. Kitamura, K. Ando, and S. Fujimoto, K. Yoshida, and M. Iribe, “3d dynamic biped walker with flat feet and ankle springs: Passive gait analysis and extension to active walking,” J. of Robotics and Mechatronics, Vol.27, No.4, pp. 444-452, 2015.
J.-S. Moon, D. M. Stipanović, and M. W. Spong, “Gait generation and stabilization for nearly passive dynamic walking using auto-distributed impulses,” Asian J. of Control, Vol.18, No.4, pp. 1-16, Aug. 2015.

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