ネット状近接覚足裏センサによる歩行安定性の向上

利用网状接近传感器提高行走稳定性

• 批准号: 18J14880
• 负责人: 有田 輝
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J14880/
• 关键词: 二足歩行; 非接触センサ; ヒューマノイド

本年度の研究では、地形変化に対応する歩行軌道計画のベースとなる整地上での二足歩行軌道計画方法を開発した。さらにこの検討によって決定した足部の形状を踏まえ、ヒューマノイドロボットの下半身の製作と、足部に実装するセンサの製作を行った。整地上の二足歩行軌道計画方法は、円弧上の足部を利用し、これを仮想的な車輪の一部と捉えることによって、脚軌道を陽に計画しつつ低いエネルギー損失で歩行可能な方法とした。この検討結果は国際学会にて発表した。研究実施前の計画段階では、地形変化に対応する軌道計画を「(1)躓きを回避する遊脚軌道計画」、「(2)地面高さの変化に対応する軌道計画」、「(3)着地時の接触状態を適切に調整する軌道計画」の3つに分けていたが、検討の結果これを変更した。本年度開発した二足歩行軌道計画をベースとすることによって、シンプルなセンサフィードバックを組み込んだ軌道計画によって、(1)～(3)を同時に達成できると見込んでいる。ヒューマノイドロボットの下半身の製作では、足底から股関節までが400mmほどとなる大きさの腰部、脚部、足部を製作した。従来のホビーロボットに比べて可動域を大きくすることを目指しつつ、脚の慣性モーメントを出来るだけ小さくするように設計した。本設計結果は上述の歩行軌道検討におけるシミュレーションモデルに反映した。足部に実装するセンサ製作では、円弧上の足部に実装可能かつ、所望の検出範囲と出力特性を有するよう設計した。

今年的研究已经开发了一种在平台上的两足迹轨迹计划方法，这是响应地形变化的步行轨迹计划的基础。此外，考虑到通过这项研究确定的脚部的形状，我们制造了人形机器人的下半身，并制造了一个安装在脚部部分的传感器。平整地面上的两足迹轨道计划方法是使用弧的脚部部分，并将其视为虚拟轮的一部分，使其成为一种允许在谎言中计划腿部轨道并以低能损失行走的方法。这项研究的结果是在国际科学学会上提出的。在进行研究之前的计划阶段，与地形更改相对应的赛道计划分为三类：（1）避免绊倒的秋千轨道计划，（2）轨道计划，以适应地面高度变化，以及（3）登陆时适当调整接触状态的轨道计划。调查的结果改变了。基于今年制定的两足轨道计划，我们预计（1）将通过结合简单传感器反馈的轨道计划同时实现（3）。在人形机器人的下半身的生产中，我们创建了腰部，腿和脚，从鞋底到髋关节的大小约400mm。与传统的爱好机器人相比，目的是增加运动范围，设计是减少腿部惯性的力矩尽可能小。该设计结果反映在上述步态轨迹研究的模拟模型中。在安装在脚上的传感器的制造中，将传感器设计为将脚上安装在弧线上，并具有所需的检测范围和输出特性。

项目成果

Motion planning method of bipedal walking using partial-circular feet imitating wheel motion

部分圆足模仿车轮运动的双足步行运动规划方法

• 发表时间: 2018
• 作者: Hikaru Arita;Aiguo Ming
• 通讯作者: Aiguo Ming