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Dinosaur-like biped robot

恐竜型2足歩行ロボット

これまでの恐竜型2足歩行ロボットの研究は生物学的な見地から恐竜を再現することが主な目的でしたが、 本研究では、より作業移動型2足歩行ロボットに適した形態として恐竜型を選択したロボットの研究を行っています。

図と写真

高速な移動性能

図1 高速な移動性能

首と尾でバランスを取ることで動的安定性を向上させる
安定な作業性能

図2 安定な作業性能

首と尾をマニピュレータと第三の脚として使うことで静的に安定しながら作業できる
プロトタイプ

図3 プロトタイプ

東京工業大学広瀬研究室で開発されたプロトタイプ
   

研究の概要

 作業移動型二足歩行ロボットではヒューマノイドロボットが一般的ですが、人型は必ずしもこれに適した形態とはいえません。 たとえば、作業を行うときには不安定な二足の状態でバランスをうまく取りつづけなければならない、高速でダイナミックな歩行を行う場合には蹴り足によって発生するヨー軸回りのモーメントの制御が難しい、といった課題があります。

 そこで本研究では次の特長を有する恐竜型二足歩行ロボットを提案し、機構設計、運動制御について研究を行っています。
  • 首・尻尾を動吸振器として積極的に用いることで高い動的安定性を実現できる(図1)
  • 尻尾を第三脚として利用することで作業に必要な安定した足場を築くことのできる(図2)
  • 首をマニピュレータとして利用することで様々な作業に適用可能である(図2)
 図3は恐竜型二足歩行ロボットの小型歩行実験機です。
 脚部機構は、足先位置を決定する五節の平面リンク機構に足平角度を拘束するための平行リンク機構を加えた構成となっています。 次に首・尻尾機構は、2つのサーボモータの出力軸にそれぞれ取り付けられたアームの駆動方向を組み合わせることで、先端をヨー・ピッチの2軸周りに上下左右に振ることのできる差動機構となっています。 これまでに首・尻尾運動を利用した静歩行、動歩行および信地旋回運動などを実現し、恐竜型二足に特徴的な運動の検討・検証を行ってきています。

発表文献

  1. Kensuke TAKITA, Toshio KATAYAMA, Shigeo HIROSE: Development of Dinosaur-like Robot TITRUS -Its Dynamics and The Motion Utilizing the Dynamic Effect of the Neck and Tail-, 2003 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2003), Las Vegas (2003)
  2. Kensuke TAKITA, Toshio KATAYAMA, Shigeo HIROSE: Development of Dinosaur-like Robot TITRUS -The Efficacy of the Neck and Tail of Miniature Dinosaur-like Robot TITRUS-III-, 2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2003), Taipei (2003)
  3. Kensuke TAKITA, Toshio KATAYAMA, Shigeo HIROSE: The Efficacy of the Neck and Tail of Miniature Dinosaur-like Robot TITRUS-III, 2002 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2002), Lausanne (2002)
  4. Kensuke TAKITA, Toshio KATAYAMA, Shigeo HIROSE: Development of Miniature Dinosaur-like Robot TITRUS-III, 2001 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2001), Hawaii (2001)
  5. Kensuke TAKITA, Ryuichi HODOSHIMA, Shigeo HIROSE:Fundamental Mechanism of Dinosaur-like Robot TITRUS-II Utilizing Coupled Drive, IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2000), Kagawa(2000)