Humanoid Robot Group
研究背景

 人間と同じく四肢を備えたヒューマノイドロボットの形状は非常に優れたユーザインターフェースであるといえます。 人口の高齢化が進む昨今、ヒューマノイドロボットは人間の住環境に溶け込み、 家事や介護の支援に活躍することが期待されています。
研究目的

 現在のヒューマノイドロボットは2足歩行やバランス制御などの機能が最低限実現されている段階であり、 その応用分野はエンターテイメントや研究用プラットフォームなどに限定されています。 私達は人間の住環境で活動することが可能なヒューマノイドロボットの開発を目的とし、 その機能の向上に取り組んでいます。

研究内容


1. バランス制御
 人型ロボットを住環境へ適用するためには、ロボットが人に対して十分安全である必要があります。 ロボットの動作や転倒による人間への危害、またそれによる自機の破損は避けなければなりません。 そこで、我々は転倒を防止するために、様々なシチュエーションを想定し、バランス制御を研究しています。

1-1. 生体力学に基づいた姿勢戦略

 人間が突発的な外乱を受けた際の人体反応に着目し、 人型ロボットのバランス制御に取り入れる研究を行っています。
bottom
(a)
(b)

Fig. 1 人間の立位時における三つの姿勢運動制御,

(a)後ろから押した場合,(b)横から押した場合.

1-2. モーションキャプチャ

モーションキャプチャを用いて、人間の姿勢維持の計測を行い、数値化したのちヒューマノイドロボットの制御に応用する研究に取り組んでいます。

Fig. 2 モーションキャプチャ


関連動画

movie.1
movie.2
movie.1はロボットに外乱が加わったときロボットのセンサーで外力を判断しバランス制御をしている様子です。
前半部は,両足支持時における前後方向、横方向、斜め方向の外乱に対応した制御です。後半部は,前額面においてFrontal-plane ankle strategyとLeg-up strategyを切り替えることで両足支持および片足支持におけるバランス制御を実現しています。
movie.2は人間の運動から安定的な無反動動作を抽出し,元の運動と比較したものです.