二足歩行制御手法の統合と運動知能の統一的理解

双足运动控制方法的集成和运动智能的统一理解

基本信息

批准号：
22300068
负责人：
木村浩
金额：
$ 4.74万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22300068/
关键词：
知能ロボティックス

项目摘要

(1) まず、四足歩行制御で有効性を示した「脚相遷移に脚の加負荷と除負荷情報を用いる制御手法」を二足歩行用に拡張を行った。センサ精度や外乱などの不確定要素をできるだけ排除しながら制御手法を新たに設計し基本的な有効性を実機を用いて調べた。この際に、外力による摂動や不整地などの外乱を与え、この制御手法の有効範囲を確認することができた。(2) 外力による摂動や不整地への適応性を上げるために前庭感覚を用いた制御を(1)の制御系に追加し、実機により有効性を確認することができた。(3) 脚負荷を力センサにより計測する手法は力センサ出力のキャリブレーションやノイズなどの問題を抱えており、提案する手法が工学的に実現可能であるかどうかを示すためにもロボットを用いた実験は必要不可欠であった。しかし、現有の二足ロボットが上体を有していないため、新たに、二足・四足兼用歩行ロボットを設計・製作し、力センサや加速度センサ・レイトジャイロセンサのキャリブレーション、ドリフトやノイズの除去など二足・四足兼用歩行ロボットを用いた基礎的な歩行制御実験を行い、確認を行った。

（1）首先，我们扩展了“使用腿部载荷和去除载荷信息进行腿相变的控制方法”，该信息在二次步行控制中显示出有效性，用于双皮亚步行。设计了一种新的控制方法，消除了尽可能多的不确定性，例如传感器的准确性和干扰，并使用实际机器研究了基本效率。目前，应用了外力和不规则地形引起的扰动，例如这种控制方法的有效范围。（2）使用前庭感觉的控制添加到（1）中的控制系统中，以增加对外力和不平坦地形引起的扰动的适应性，并使用实际机器确认了控制系统的有效性。（3）使用力传感器测量腿载荷的方法遇到了诸如力传感器输出和噪声等问题，以及使用机器人的实验对于证明是否设计了为实现所提出的方法。但是，由于目前的双头机器人没有上半身，因此设计和制造了新的双头和四倍的步行机器人，并且进行了并确认了使用Biped and Quadruple步行机器人进行基本的步行控制实验，包括校准力传感器，加速度传感器，晚期gyro传感器以及拔出gyro传感器以及浮动和噪声的拆卸。