遠隔操縦可能な節体幹型移動ロッボットの開発

試験研究(B)

広瀬 茂男  東京工業大学, 工学部, 教授 (70108215)

10,800千円 (直接経費: 10,800千円)

円筒形をなす複数の節の直列連結構造をなし、全長3.3m、高さ1m、全重量320Kgの節7節で構成され、各節はお互いに上下方向、垂直軸回りの運動自由度、各節の下部には車輪による推進自由度を装備し、これらの運動自由度の協調制御で不整地移動を行う節体幹型移動ロボットKR-IIの遠隔操縦について検討を行った。昨年度はKR-IIの車輪部分に、水平反力計測用の光学式力センサを取付け、その力情報を利用して対地適応的な移動を行うための理論の研究と実験、最大原理を用いた予測的運動制御法の検討を行った。本年度は、運動解析用ソフトウエアADAMSにより操縦の最も基本的な動作である平面での進行方向制御を行うために各節の各自由度をいかに協調制御すればよいかを検討し、その制御法を明確化した。この制御法はアクチュエータでの消費エネルギを最小化しながら、滑らかな滑走運動を実現するものである。また、小型視覚センサを搭載しその情報を利用した遠隔操縦法の基本的方法論を確立した。これらの導入した制御法の妥当性はKR-IIにより走行実験で検証した。KR-IIのために開発したこの遠隔操縦の有効性は、平成5年3月2日のテレビ朝日午後8時からの「平成ふしぎ探検隊(ロボット特集)」で紹介されたように、商店街を無線操縦で走行するなど走行実験で明らかになった。また、3次元視覚装置である多眼識レンジファインダの研究については、センサ自体を組み上げその基本的なセンシング機能を確認した。ただし、KR-IIに搭載して遠隔操縦に使用する段階までには到らなかった。しかし、今後さらに研究を持続し残された問題を解決してゆく予定である。