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脚を有する機械の姿勢制御装置及び制御方法

シーズコード S090002578
掲載日 2010年3月26日
研究者
  • 伊藤 聡
  • 川崎 晴久
技術名称 脚を有する機械の姿勢制御装置及び制御方法
技術概要 姿勢制御装置1は、接地部材11と、脚12と、駆動手段13と、制御手段18とを備える。脚12を足部材に回動自在に有する機械10を制御する際、姿勢制御装置1は足部材が床に接地した複数部分に働く床反力をロードセル16a~16dにて検出し、脚12の傾き角度θをモータ13に設けたエンコーダで検出する。姿勢制御装置1は外力が脚12に付与された際に足関節の傾き角度を予め定めた目標値に制御するPD制御を行うとともに、外力が付与された際に検出された複数の接地部分に働く床反力の差が0になるように収束制御する力フィードバック制御を行う。両制御に基づいて足関節トルクを算出し、演算された足関節トルクに基づいてモータ13を駆動制御する。また、姿勢制御方法は、外力が付与された際に接地部材が床に接地した複数部分に働く床反力をそれぞれ検出する工程と、検出された複数の接地部分に働く床反力の差が所定値になるように収束制御する力フィードバック制御を行う工程と、制御によりトルク演算をし、演算されたトルクに基づいて駆動手段を駆動制御する工程を含む。
画像

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研究分野
  • 産業用ロボット
  • ロボットの運動・制御
展開可能なシーズ 目標値が環境により事後的に決定する場合のような未知環境下においても、その外力に応じて姿勢を変化させることができ適正な姿勢制御を実現することができる脚を有する機械の姿勢制御装置及び制御方法を提供する。
外力が付与された際に検出された角度又は角速度、複数の接地部分に働く床反力の差、およびトルク演算されたトルクに基づいて制御することにより、その外力に応じて姿勢を変化でき適正な姿勢制御を実現できる。また、外力に応じて姿勢を変化させ、外力と重力が足関節周りにつくるモーメントの釣り合う姿勢を平衡状態とすることができ、また、その平衡状態の局所的な安定性を保証できる。
用途利用分野 脚を有する機械の姿勢制御装置、脚を有する機械、二足歩行システム、人間型多リンク系システム
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人岐阜大学, . 伊藤 聡, 川崎 晴久, . 脚を有する機械の姿勢制御装置及び制御方法. 特開2003-080478. 2003-03-18
  • B25J   5/00     

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