小型2足歩行ロボット
- 概要
- 従来ロボットといえば床に固定された工業用ロボットを
意味しましたが、最近では自立移動型のロボットも多く登場し
そのイメージは変りつつあります。特に、ホンダのASIMOなど二足歩行を実現した
人型ロボットは一般の人々からもたいへん注目されるようになりました。
当社でも二足歩行ロボット(※MR1) をベースとし、更に研究開発を進め、
より安定な二足歩行に関する制御技術の獲得 と、
利用分野をある程度限定しても特徴を生かした商品化を計画しております。
- (※当初は当社設立者の一人が個人的に開発したもの)
- 特徴と開発コンセプト
- MR1は僅か4個のサーボで2足歩行(動歩行)を実現しました。一般の2足歩行ロボット
のように脚部歩行機構に少なくとも10個以上のサーボを使用したものと比べ、MR1は極めて
簡易に二足動歩行を実現しています。また、今後はサーボ数と機構の簡易化
を更に進め、ハードの低コスト化と歩行制御に関する技術的核心(エッセンス)
の抽出を行います。
このことは、10年以上前の二足歩行の基礎研究に立ち戻るということではなく、
二足動歩行完成体からのマイナチェンジですので
全く逆方向からのアプローチといえます。また、これによって得られた
知見はASIMOのような多自由度のヒューマノイドロボットにとっても重要な
制御方式上の基本技術になるものと考えます。
- 将来形
- さまざまな路面条件で常に安定な歩行を可能にしようとする場合、
これまでは、制御アルゴリズムを歩行条件毎に作り込むといったアプローチが
とられてきました。
しかし、それにはは限界があるように思われます。これに対し、歩行学習機能を
備えた柔軟性のあるシステムを考える、具体的には、
前記の知見を基に、アプリオリな基本歩行パターンから、
ロボット自身の学習機能によって、
自己組織的に外界モデルを内部生成できるようなシステムを開発する必要が
あります。
- 仕様
- 高さ: 33cm
- 重量: 670g
- サーボ数: 4個
- 消費電力: 5W
- 歩行速度: 0(足踏み状態)~12cm/sec
- 電源: 外部より供給(5V単一)
- 制御: 外置きのデスクトップパソコンより
- 材料: 骨格部分、サーボマウント部、ロッドなど殆どの部分はアルミ、軸部分は真鍮
- 動力伝達機構: クランク、ロッド、ワイヤのみ(ギアはサーボ以外の部分では使用せず)
- 歩行映像(ムービー)
- 足踏み状態から徐々に前進(0.3MbyteMPG)
- 人間と同じ動歩行です。
- 静歩行(1.3Mbyte,MPG)
- 静歩行は重心が常に接地面内にくるような歩き方(抜き足、さし足の感じ)
- 途中でモータを停止していますが倒れません。歩行制御としては比較的簡単です。
- 方向転換(1.3Mbyte,MPG)
- 左に旋回します。現状、暫定的な方式です。
- バランス制御(1Mbyte,MPG)
- 押されると上体をそらせてバランスを維持しようとします。
- 強く押されると押された方向に一歩踏み出します。
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- 自由度
- 1.脚の上げ下げ
- 2.脚の前後振り
- 3.上半身の左右振り
- 4.上半身の前後振り
- 各部の構造
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前面 |
背面 |
足関節 リンク機構 |
脚前後 駆動機構 |
脚上下 駆動機構 |
上半身前後 駆動機構 |
上半身左右 駆動機構 |
- 関連リンク
- ・J-ROBO.COMの特別企画として紹介
- ・当社「山口」によるHP
- ・世界の2足歩行ロボット研究
- ・yahooのロボット工学カテゴリー
- ・Z-LABの二足歩行の理論と実践
- 資料
- 「機械設計」2001年3月号
8頁にわたる解説記事が掲載されています。
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