全身腱駆動ヒューマノイドの研究
【研究分野】知能機械学・機械システム
【研究キーワード】
ロボット / ヒューマノイド / 腱駆動 / 全身行動 / 粉体積層成型法 / 柔軟体幹 / 脊椎 / 制御モジュール / 紛体積層成型法
【研究成果の概要】
本研究は,胴体に既存のマニピュレータを4本接続したようなヒューマノイドではなく,人間のように頭部と胴体の姿勢を柔軟に制御でき,関節の剛性を動的に調節可能な人間型ヒューマノイドの実現法と行動制御法をテーマとしている.そこで,全身を人間のように筋骨格構造をもたせ,頭部,胴体,四肢の駆動すべてを互いに拮抗した筋肉型アクチュエータを複数本利用した腱駆動型のヒューマノイドの開発を行った.この全身が筋骨格構造をもち筋腱拮抗駆動のヒューマノイドの全身がしなやかさと耐衝撃余裕を有する行動をどのように実現すべきかをあきらかにすることが本研究の目的であった。3年間の計画として,腱駆動ユニットの開発,胴体の開発,腕部の開発,下半身の開発を行い最後に,全身行動の実験を行うという予定を順調に進めることができた.本研究で開発した項目は以下のようになり,本研究研究により,脊椎を有し筋増強型構造を有する全身腱駆動ヒューマノイドの構成法を実証的に明らかにすることができた.
(1)張力,直動変位のセンサ信号とモータの駆動を制御する腱駆動ユニットの実現.
(2)粉体積層成型法を用いて樹脂による自由曲面形状をもつ脊椎・胸郭・肉付き部の開発
(3)人間の骨格構造をもつ前腕部と多指ハンド構造の製作
(4)両眼立体視と音源定位処理による注視情報処理の頭部運動制御
(5)腱駆動型柔軟体幹部の運動制御
(6)筋増強可能な構造をもつ下半身脚を実現
(7)腱駆動全身ヒューマノイドの行動実験と総括
【研究代表者】