JP2003236778A - Legged mobile robot and control method for the robot - Google Patents

Legged mobile robot and control method for the robot

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JP2003236778A
JP2003236778A JP2002039183A JP2002039183A JP2003236778A JP 2003236778 A JP2003236778 A JP 2003236778A JP 2002039183 A JP2002039183 A JP 2002039183A JP 2002039183 A JP2002039183 A JP 2002039183A JP 2003236778 A JP2003236778 A JP 2003236778A
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JP
Japan
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leg
robot
joint
pitch
gravity
Prior art date
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JP2002039183A
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Japanese (ja)
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Yukihiro Hanaoka
幸弘 花岡
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To allow bipedal walking alternately raising right and left leg parts by four degrees of freedom for each leg. <P>SOLUTION: The leg parts 12L and 12R of a legged mobile robot 10 comprise, as four degrees of freedom, hip articulate pitch axes 19L and 19R, knee articulate pitch axes 20L and 20R, ankle articulate pitch axes 21L and 21R, and ankle articulate roll axes 22L and 22R. A control part 23 controlling these operations laterally moves a robot gravity center point P by the operations of the ankle articulate roll axes 22L and 22R of the right and left leg parts 12L and 12R and the operations of the pitch axes 19L, 20L, and 21L (19R, 20R, 21R) of one leg part 12L (12R). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、左右の脚部を交互
に持ち上げながら2足歩行を行う脚式移動ロボットに関
し、詳しくは、少ない自由度で2足歩行を実現する脚式
移動ロボット及びその制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a legged mobile robot that walks bipedally while alternately lifting left and right legs, and more specifically, a legged mobile robot that realizes bipedal locomotion with a small degree of freedom, and a legged mobile robot thereof. Regarding control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】左右の脚部を交互に持ち上げながら2足
歩行を行う脚式移動ロボットが既に開発されている。こ
の種の脚式移動ロボットは、左右の脚部を接地させたま
ま歩行を行うものに比べ、構造や制御がやや複雑になる
ものの、段差歩行が可能になる等の利点を有している。
2. Description of the Related Art A legged mobile robot that walks on two legs while alternately lifting left and right legs has already been developed. This type of legged mobile robot has a merit of being able to walk on a step, although its structure and control are slightly more complicated than those of walking with the left and right legs grounded.

【0003】上記の2足歩行を行う場合は、片脚支持期
の安定性を確保するために、踏み出し脚の持ち上げ動作
に先立って、ロボット重心を支持脚側に移動させる等、
ロボット重心を左右方向に移動させるための動作が要求
される。尚、本願記載の「ロボット重心」は、ZMP
(Zero Moment Point:床反力によるモーメントがゼロ
となる床面上の点)の意味を含むものとする。
In the case of bipedal walking as described above, in order to ensure stability in the one-leg supporting period, the center of gravity of the robot is moved to the supporting leg side prior to the lifting operation of the stepping leg.
An action is required to move the center of gravity of the robot in the left-right direction. In addition, the "robot center of gravity" described in the present application is ZMP.
(Zero Moment Point: The point on the floor where the moment due to the floor reaction force becomes zero) is included.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の脚式移動ロボットは、左右両脚部における股関節部
及び足首関節部のロール動作によって、ロボット重心を
左右方向に移動させるため、少なくとも、1脚あたり5
つの自由度(股関節ピッチ軸、股関節ロール軸、膝関節
ピッチ軸、足首関節ピッチ軸および足首関節ロール軸)
を必要とする。その結果、制御対象が多くなって、座標
計算、運動計算、目標軌道計算等の重い処理を必要とす
るリアルタイム制御が困難になる許りでなく、関節部の
累積誤差が増大して動作精度が低下する可能性がある。
However, in the conventional legged mobile robot described above, since the center of gravity of the robot is moved in the left-right direction by the roll motion of the hip joint and the ankle joint in the left and right legs, at least one leg 5
Two degrees of freedom (hip joint pitch axis, hip joint roll axis, knee joint pitch axis, ankle joint pitch axis and ankle joint roll axis)
Need. As a result, real-time control that requires heavy processing such as coordinate calculation, motion calculation, and target trajectory calculation becomes difficult as the number of controlled objects increases, and the cumulative error of the joint increases and the operation accuracy increases. It may decrease.

【0005】本発明の目的は、左右の脚部を交互に持ち
上げる2足歩行を、1脚あたり4つの自由度で可能に
し、その結果、制御部の処理負担を軽減してリアルタイ
ム制御を可能にすると共に、関節部における累積誤差を
減少させて動作精度を向上させることができる脚式移動
ロボット及びその制御方法を提供することにある。
An object of the present invention is to enable bipedal walking in which the left and right legs are alternately lifted with four degrees of freedom per leg, and as a result, the processing load on the control unit is reduced and real-time control is enabled. At the same time, it is an object of the present invention to provide a legged mobile robot and a control method thereof that can reduce the accumulated error in the joint portion and improve the operation accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の脚式移動ロボットは、ロボット本体に設けられ
る左右一対の脚部と、前記脚部の大腿部を、前記ロボッ
ト本体に対してピッチ方向に動作させる股関節部と、前
記脚部の脛部を、前記大腿部に対してピッチ方向に動作
させる膝関節部と、前記脚部の足平部を、前記脛部に対
してピッチ方向及びロール方向に動作させる足首関節部
と、前記各関節部の動作を制御する制御部であって、左
右の脚部における足首関節部のロール動作と、一方の脚
部における各関節部のピッチ動作とによって、ロボット
重心を左右方向に移動させるものとを備えて構成され
る。
To achieve the above object, a legged mobile robot according to the present invention comprises a pair of left and right legs provided on a robot body, and a thigh of the leg portion with respect to the robot body. A hip joint that is moved in the pitch direction, a shin of the leg, a knee joint that is moved in the pitch with respect to the thigh, and a foot of the leg with respect to the shin. An ankle joint that is operated in the pitch direction and a roll direction, and a control unit that controls the operation of each of the joints, the roll operation of the ankle joint in the left and right legs, and the movement of each joint in one leg. And a movement of the center of gravity of the robot in the left-right direction by a pitch operation.

【0007】また、前記制御部は、ロボット重心を左右
方向に移動させる場合、左右の脚部における足首関節部
のロール動作によって、足平部を重心移動方向と反対の
方向に傾け、且つ、重心移動側の脚部における各関節部
のピッチ動作によって、重心移動側の脚部を縮めること
が好ましい。この場合においては、他方の脚部の伸ばし
動作によって重心移動を行う場合に比べ、重心を低く保
つことができるため、2足歩行における脚式移動ロボッ
トの安定性を高めることができる。
Further, when moving the center of gravity of the robot in the left-right direction, the control section tilts the foot part in the direction opposite to the direction of movement of the center of gravity by the rolling motion of the ankle joints in the left and right legs, and It is preferable that the leg on the moving side of the center of gravity is contracted by the pitch motion of each joint on the leg on the moving side. In this case, the center of gravity can be kept lower than in the case where the center of gravity is moved by extending the other leg, so that the stability of the legged mobile robot during bipedal walking can be improved.

【0008】また、前記制御部は、左右の脚部における
足首関節部のロール動作と、一方の脚部における各関節
部のピッチ動作とによって、ロボット重心を一方の足平
部内に移動させる手段と、他方の脚部における各関節部
のピッチ動作によって、他方の脚部を持ち上げる手段
と、他方の脚部における各関節部のピッチ動作によっ
て、他方の脚部を前方に踏み出す手段と、一方の脚部に
おける各関節部のピッチ動作によって、ロボット重心を
前方に移動し、他方の脚部を着床させる手段と、左右の
脚部における足首関節部のロール動作と、一方の脚部に
おける各関節部のピッチ動作とによって、ロボット重心
を左右の足平部間または他方の足平部内に移動させる手
段とを備えることが好ましい。この場合においては、1
脚あたり4つの自由度で2足歩行を行うものでありなが
ら、片脚支持期におけるロボット重心を常に支持脚の足
平部内に位置させ、安定した2足歩行を行うことができ
る。
Further, the control unit is means for moving the center of gravity of the robot into one of the foot parts by the roll motion of the ankle joint part in the left and right leg parts and the pitch motion of each joint part in the one leg part. , A means for lifting the other leg by a pitch motion of each joint in the other leg, a means for stepping the other leg forward by a pitch motion of each joint in the other leg, and one leg Means for moving the center of gravity of the robot forward and landing the other leg part by the pitch motion of each joint part in each part, the roll motion of the ankle joint part in the left and right leg parts, and each joint part in one leg part And a means for moving the center of gravity of the robot between the left and right foot parts or into the other foot part. In this case, 1
While performing bipedal walking with four degrees of freedom per leg, it is possible to perform stable bipedal walking by always positioning the center of gravity of the robot during the one-leg supporting period within the foot portion of the supporting leg.

【0009】また、上記目的を達成するため本発明の脚
式移動ロボットにおける制御方法は、ロボット本体に設
けられる左右一対の脚部と、前記脚部の大腿部を、前記
ロボット本体に対してピッチ方向に動作させる股関節部
と、前記脚部の脛部を、前記大腿部に対してピッチ方向
に動作させる膝関節部と、前記脚部の足平部を、前記脛
部に対してピッチ方向及びロール方向に動作させる足首
関節部と、前記各関節部の動作を制御する制御部とを備
える脚式移動ロボットの制御方法であって、左右の脚部
における足首関節部のロール動作と、一方の脚部におけ
る各関節部のピッチ動作とによって、ロボット重心を一
方の足平部内に移動させる工程と、他方の脚部における
各関節部のピッチ動作によって、他方の脚部を持ち上げ
る工程と、他方の脚部における各関節部のピッチ動作に
よって、他方の脚部を前方に踏み出す工程と、一方の脚
部における各関節部のピッチ動作によって、ロボット重
心を前方に移動し、他方の脚部を着床させる工程と、左
右の脚部における足首関節部のロール動作と、一方の脚
部における各関節部のピッチ動作とによって、ロボット
重心を左右の足平部間または他方の足平部内に移動させ
る工程とを備えて構成される。
Further, in order to achieve the above object, a control method for a legged mobile robot according to the present invention is such that a pair of left and right leg portions provided on a robot body and a thigh portion of the leg portion are provided with respect to the robot body. A hip joint that operates in the pitch direction, a knee joint that operates the shin of the leg in the pitch direction with respect to the thigh, and a foot of the leg that pitches with respect to the shin. A method of controlling a legged mobile robot comprising an ankle joint part that is operated in a roll direction and a roll direction, and a control part that controls the operation of each joint part, and a roll operation of the ankle joint part in the left and right legs, By the pitch motion of each joint in one leg, the step of moving the center of gravity of the robot into one foot, and the pitch motion of each joint in the other leg lifts the other leg. The other The step of stepping the other leg forward by the pitch motion of each joint part of the robot part, and the pitch motion of each joint part of the one leg part move the robot center of gravity forward and land the other leg part A step of moving the robot center of gravity between the left and right foot parts or into the other foot part by a step, a roll operation of the ankle joint part in the left and right legs, and a pitch operation of each joint part in the one leg part; It is configured with.

【0010】また、3つのロール動作を行う回転軸と、
1つのピッチ動作を行う回転軸とを備えたロボット用の
足の付け根(股関節)部を複数連結させてなる脚式移動
ロボットである。
A rotary shaft for performing three roll operations,
It is a legged mobile robot in which a plurality of bases (hip joints) of a foot for a robot having a rotary shaft for performing one pitch operation are connected.

【0011】さらに、前記ロール動作を行う回転軸は、
足首関節部と、膝関節部と、前記足の付け根部であり、
前記ピッチ動作を行う回転軸は、前記足首関節部である
事を特徴とする脚式移動ロボットである。
Further, the rotating shaft for performing the roll operation is
An ankle joint portion, a knee joint portion, and a base portion of the foot,
In the legged mobile robot, the rotary shaft that performs the pitch motion is the ankle joint.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に沿って説明する。図1は、脚式移動ロボットの斜視
図、図2は、脚式移動ロボットの自由度を示す概略斜視
図である。これらの図に示されるように、脚式移動ロボ
ット10は、ロボット本体11に、左右一対の脚部12
L、12Rを備えて構成される。各脚部12L、12R
は、ロボット本体11に股関節部13L、13Rを介し
て連結される大腿部14L、14Rと、該大腿部14
L、14Rの下端部に膝関節部15L、15Rを介して
連結される脛部16L、16Rと、該脛部16L、16
Rの下端部に足首関節部17L、17Rを介して連結さ
れる足平部18L、18Rとを備える。股関節部13
L、13Rには、左右方向を向く股関節ピッチ軸19
L、19Rが設けられており、該股関節ピッチ軸19
L、19Rを揺動支点として、大腿部14L、14Rが
ロボット本体11に対してピッチ方向に動作される。ま
た、膝関節部15L、15Rには、左右方向を向く膝関
節ピッチ軸20L、20Rが設けられており、該膝関節
ピッチ軸20L、20Rを揺動支点として、脛部16
L、16Rが大腿部14L、14Rに対してピッチ方向
に動作される。さらに、足首関節部17L、17Rに
は、左右方向を向く足首関節ピッチ軸21L、21R
と、前後方向を向く足首関節ロール軸22L、22Rと
が設けられており、これらの足首関節ピッチ軸21L、
21R、足首関節ロール軸22L、22Rを揺動支点と
して、足平部18L、18Rが脛部16L、16Rに対
してピッチ方向及びロール方向に動作される。つまり、
本実施形態の脚式移動ロボット10は、1脚あたり4つ
の自由度を備えており、この4つの自由度を、ロボット
重心点Pを考慮しながら駆動制御することにより、2足
歩行を実現するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a legged mobile robot, and FIG. 2 is a schematic perspective view showing the degree of freedom of the legged mobile robot. As shown in these figures, the legged mobile robot 10 includes a pair of left and right legs 12 on a robot body 11.
It is configured to include L and 12R. Each leg 12L, 12R
Are thighs 14L and 14R connected to the robot body 11 via hip joints 13L and 13R, and the thighs 14
Shins 16L and 16R connected to the lower ends of L and 14R via knee joints 15L and 15R, and shins 16L and 16R
The lower end portion of R has foot portions 18L and 18R connected to each other via ankle joint portions 17L and 17R. Hip joint 13
Hip joint pitch shafts 19 facing left and right are provided on L and 13R.
L and 19R are provided, and the hip joint pitch shaft 19 is provided.
The thighs 14L and 14R are moved in the pitch direction with respect to the robot body 11 with L and 19R as swing fulcrums. Further, knee joint portions 15L and 15R are provided with knee joint pitch shafts 20L and 20R that face in the left-right direction, and the knee joint pitch shafts 20L and 20R are used as rocking fulcrums for the shin portion 16.
L and 16R are operated in the pitch direction with respect to the thighs 14L and 14R. Further, the ankle joint portions 17L and 17R have ankle joint pitch axes 21L and 21R facing the left and right directions.
And ankle joint roll shafts 22L and 22R facing the front-rear direction, and these ankle joint pitch shafts 21L and
21R and the ankle joint roll shafts 22L and 22R are used as swing fulcrums, and the foot portions 18L and 18R are moved in the pitch direction and the roll direction with respect to the shin portions 16L and 16R. That is,
The legged mobile robot 10 of the present embodiment has four degrees of freedom per leg, and realizes bipedal locomotion by driving and controlling the four degrees of freedom while taking the robot center of gravity point P into consideration. It is a thing.

【0013】図3は、制御部の入出力を示すブロック図
である。この図に示されるように、脚式移動ロボット1
0には、CPU、ROM、RAM等を備える制御部23
が設けられる。制御部23の入力側には、股関節ピッチ
軸19L、19Rの回転角を検出する股関節ピッチ角セ
ンサ24L、24R(例えばポテンショメータ)と、膝
関節ピッチ軸20L、20Rの回転角を検出する膝関節
ピッチ角センサ25L、25Rと、足首関節ピッチ軸2
1L、21Rの回転角を検出する足首関節ピッチ角セン
サ26L、26Rと、足首関節ロール軸22L、22R
の回転角を検出する足首関節ロール角センサ27L、2
7Rとが所定の入力回路を介して接続される。一方、制
御部23の出力側には、大腿部14L、14Rをロボッ
ト本体11に対してピッチ動作させる股関節ピッチ動作
用アクチュエータ28L、28R(例えばDCサーボモ
ータ)と、脛部16L、16Rを大腿部14L、14R
に対してピッチ動作させる膝関節ピッチ動作用アクチュ
エータ29L、29Rと、足平部18L、18Rを脛部
16L、16Rに対してピッチ動作させる足首関節ピッ
チ動作用アクチュエータ30L、30Rと、足平部18
L、18Rを脛部16L、16Rに対してロール動作さ
せる足首関節ロール動作用アクチュエータ31L、31
Rとが所定の出力回路を介して接続されており、これら
のアクチュエータ28L〜31L、28R〜31Rが、
予め記述された2足歩行プログラムに基づいて駆動制御
される。以下、脚式移動ロボット10における2足歩行
の制御手順を図4〜図12に沿って説明する。但し、以
下の説明において、ピッチ軸19L〜21L、19R〜
21Rの回転方向CW、CCWは、左側面視を基準視点
とし、ロール軸22L、22Rの回転方向CW、CCW
は、正面視を基準視点とする。また、股関節ピッチ軸1
9L、19Rの回転駆動方向は、ロボット本体11に対
する大腿部14L、14Rのピッチ動作方向、膝関節ピ
ッチ軸20L、20Rの回転駆動方向は、大腿部14
L、14Rに対する脛部16L、16Rのピッチ動作方
向、足首関節ピッチ軸21L、21Rの回転駆動方向
は、脛部16L、16Rに対する足平部18L、18R
のピッチ動作方向、足首関節ロール軸22L、22Rの
回転駆動方向は、脛部16L、16Rに対する足平部1
8L、18Rのロール動作方向である。
FIG. 3 is a block diagram showing the input / output of the control unit. As shown in this figure, the legged mobile robot 1
0 is a control unit 23 including a CPU, ROM, RAM and the like.
Is provided. On the input side of the control unit 23, hip joint pitch angle sensors 24L and 24R (for example, potentiometers) that detect the rotation angles of the hip joint pitch axes 19L and 19R, and knee joint pitch that detects the rotation angles of the knee joint pitch axes 20L and 20R. Angle sensors 25L and 25R and ankle joint pitch axis 2
Ankle joint pitch angle sensors 26L and 26R for detecting rotation angles of 1L and 21R, and ankle joint roll shafts 22L and 22R
Ankle joint roll angle sensor 27L that detects the rotation angle of the
7R is connected via a predetermined input circuit. On the other hand, on the output side of the control unit 23, hip joint pitch movement actuators 28L and 28R (for example, DC servomotors) for pitching the thighs 14L and 14R with respect to the robot body 11 and shins 16L and 16R are large. Thighs 14L, 14R
Knee joint pitch movement actuators 29L and 29R for making a pitch movement with respect to each other, ankle joint pitch movement actuators 30L and 30R for performing a pitch movement of the foot portions 18L and 18R with respect to the shin portions 16L and 16R, and the foot portion 18
Ankle joint roll operation actuators 31L, 31 for rolling the L, 18R with respect to the shins 16L, 16R
R is connected through a predetermined output circuit, and these actuators 28L to 31L and 28R to 31R are
Drive control is performed based on a biped walking program described in advance. The control procedure of bipedal walking in the legged mobile robot 10 will be described below with reference to FIGS. 4 to 12. However, in the following description, the pitch axes 19L to 21L and 19R to
The rotation directions CW and CCW of the rolls 21R are the rotation directions CW and CCW of the roll shafts 22L and 22R with the left side view as a reference viewpoint.
Uses the front view as the reference viewpoint. Also, the hip joint pitch axis 1
The rotational driving directions of 9L and 19R are the pitch movement directions of the thighs 14L and 14R with respect to the robot body 11, and the rotational driving directions of the knee joint pitch axes 20L and 20R are the thighs 14L.
The pitch movement directions of the shins 16L and 16R with respect to L and 14R and the rotational driving directions of the ankle joint pitch axes 21L and 21R are the foot flats 18L and 18R with respect to the shins 16L and 16R.
Of the foot part 1 relative to the shins 16L and 16R.
It is a roll operation direction of 8L and 18R.

【0014】図4は、各ピッチ軸及びロール軸の動作タ
イミングを示すタイミングチャートである。この図に示
されるように、脚式移動ロボット10は、7つの動作ス
テップ(工程)を基本歩行動作とし、該基本歩行動作を
左右交互に行うことにより、2足歩行を実現する。以
下、起立状態及び7つの動作ステップ(右脚部踏み出し
動作)を順次説明する。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation timing of each pitch axis and roll axis. As shown in this figure, the legged mobile robot 10 realizes bipedal walking by performing seven motion steps (processes) as basic walking motions and alternately performing the basic walking motions left and right. The standing state and the seven operation steps (right leg stepping operation) will be sequentially described below.

【0015】図5の(A)は、起立状態を示す脚式移動
ロボットの左側面図、(B)は、脚式移動ロボットの正
面図、(C)は、足平部の平面図である。これらの図に
示されるように、起立状態においては、左右両脚部12
L、12Rの各関節部13L、13R、15L、15
R、17L、17Rが左右対称状態に保たれる。このと
き、ロボット重心点Pは、左右足平部18L、18R間
の中央部に位置する。
FIG. 5A is a left side view of the legged mobile robot showing a standing state, FIG. 5B is a front view of the legged mobile robot, and FIG. 5C is a plan view of a foot portion. . As shown in these figures, in the standing state, the left and right legs 12 are
L, 12R joint parts 13L, 13R, 15L, 15
R, 17L, and 17R are kept symmetrical. At this time, the center of gravity P of the robot is located in the center between the left and right foot portions 18L and 18R.

【0016】図6の(A)は、動作ステップ1(重心移
動動作1)を示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)
は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、足平部の平
面図である。これらの図に示されるように、動作ステッ
プ1においては、左右両脚部12L、12Rの足首関節
ロール軸22L、22RをCCW方向に動作させる。こ
れにより、脚式移動ロボット10は、床面に対して足平
部18L、18Rのエッジで立ち上がるものの、ロボッ
ト重心点Pは、未だ左右足平部18L、18R間の中央
部に位置する。
FIG. 6A is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 1 (movement of the center of gravity 1), and FIG.
[Fig. 3] is a front view of the legged mobile robot, and (C) is a plan view of a foot portion. As shown in these figures, in the operation step 1, the ankle joint roll shafts 22L and 22R of the left and right leg portions 12L and 12R are operated in the CCW direction. As a result, the legged mobile robot 10 stands up at the edges of the foot portions 18L and 18R with respect to the floor surface, but the robot center of gravity P is still located at the center between the left and right foot portions 18L and 18R.

【0017】図7の(A)は、動作ステップ2(重心移
動動作2)を示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)
は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、足平部の平
面図である。これらの図に示されるように、動作ステッ
プ1においては、重心を支える側の脚部12L(以下、
支持脚という。)の股関節ピッチ軸19L及び足首関節
ピッチ軸21LをCW方向に動作させると共に、膝関節
ピッチ軸20LをCCW方向に動作させ、支持脚12L
を縮める。これにより、脚式移動ロボット10が全体的
に支持脚12L側に傾き、ロボット重心点Pが支持脚1
2Lの足平部18L内に移動する。尚、この動作ステッ
プは、動作ステップ1と同時に行ったり、動作ステップ
1よりも先に行うことができる。特に、動作ステップ
1、2を同時に行うようにした場合は、連続的で、しか
も円滑な重心移動を行うことが可能になる。
FIG. 7A is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 2 (movement of center of gravity 2), and FIG. 7B.
[Fig. 3] is a front view of the legged mobile robot, and (C) is a plan view of a foot portion. As shown in these drawings, in the operation step 1, the leg 12L on the side supporting the center of gravity (hereinafter,
It is called a supporting leg. ) The hip joint pitch axis 19L and the ankle joint pitch axis 21L are operated in the CW direction, and the knee joint pitch axis 20L is operated in the CCW direction, and the support leg 12L
Shrink. As a result, the legged mobile robot 10 is entirely tilted toward the support leg 12L, and the robot center of gravity P is set to the support leg 1L.
It moves into the 2L foot portion 18L. It should be noted that this operation step can be performed at the same time as the operation step 1 or before the operation step 1. Particularly, when the operation steps 1 and 2 are performed at the same time, it is possible to perform a continuous and smooth movement of the center of gravity.

【0018】図8の(A)は、動作ステップ3(踏み出
し脚の持ち上げ動作)を示す脚式移動ロボットの左側面
図、(B)は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、
足平部の平面図である。これらの図に示されるように、
動作ステップ3においては、踏み出し側の脚部12R
(以下、踏み出し脚という。)の股関節ピッチ軸19R
及び足首関節ピッチ軸21RをCW方向に動作させると
共に、膝関節ピッチ軸20RをCCW方向に動作させ、
踏み出し脚12Rを縮める。このとき、ロボット重心点
Pが支持脚12Lの足平部18L内に移動しているた
め、上記動作に伴って踏み出し脚12Rが持ち上げられ
る。
FIG. 8A is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 3 (movement of the stepped leg), FIG. 8B is a front view of the legged mobile robot, and FIG.
It is a top view of a foot part. As shown in these figures,
In operation step 3, the leg portion 12R on the stepping side
Hip joint pitch axis 19R (hereinafter referred to as the stepped-out leg)
And the ankle joint pitch axis 21R is operated in the CW direction, and the knee joint pitch axis 20R is operated in the CCW direction,
Shorten the foot 12R. At this time, since the robot center of gravity P is moving into the foot portion 18L of the support leg 12L, the stepping leg 12R is lifted along with the above operation.

【0019】図9の(A)は、動作ステップ4(踏み出
し脚の踏み出し動作)を示す脚式移動ロボットの左側面
図、(B)は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、
足平部の平面図である。これらの図に示されるように、
動作ステップ4においては、踏み出し脚12Rの膝関節
ピッチ軸20RをCW方向に動作させて、踏み出し脚1
2Rを前方に移動させると共に、踏み出し脚12Rの足
平部18Rが床面に対して平行状態を保つように、足首
関節ピッチ軸21RをCCW方向に動作させる。この動
作により、ロボット重心点Pは、支持脚12Lにおける
足平部18Lの前部まで移動する。
FIG. 9A is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 4 (stepping action of the stepped leg), FIG. 9B is a front view of the legged mobile robot, and FIG.
It is a top view of a foot part. As shown in these figures,
In operation step 4, the knee joint pitch shaft 20R of the stepping leg 12R is moved in the CW direction to move the stepping leg 1R.
2R is moved forward, and the ankle joint pitch axis 21R is moved in the CCW direction so that the foot portion 18R of the stepping leg 12R is kept parallel to the floor surface. By this operation, the center of gravity P of the robot moves to the front part of the foot portion 18L of the support leg 12L.

【0020】図10の(A)は、動作ステップ5(踏み
出し脚の着床動作)を示す脚式移動ロボットの左側面
図、(B)は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、
足平部の平面図である。これらの図に示されるように、
動作ステップ5においては、支持脚12Lの股関節ピッ
チ軸19LをCCW方向に動作させると共に、膝関節ピ
ッチ軸20L及び足首関節ピッチ軸21LをCW方向に
動作させる。この動作(足首関節ピッチ動作)により、
ロボット重心点Pが更に前方に移動し、支持脚12Lの
足平部18Lから外れる。このとき、脚式移動ロボット
10が前方に倒れ込み、踏み出し脚12Rが着床する。
またこのとき、支持脚12Lの股関節ピッチ動作及び膝
関節ピッチ動作によって、ロボット本体11と足平部1
8Lが平行状態に保たれる。
FIG. 10 (A) is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 5 (stepping the foot on the floor), FIG. 10 (B) is a front view of the legged mobile robot, and FIG. ,
It is a top view of a foot part. As shown in these figures,
In operation step 5, the hip joint pitch shaft 19L of the support leg 12L is operated in the CCW direction, and the knee joint pitch shaft 20L and the ankle joint pitch shaft 21L are operated in the CW direction. By this motion (ankle joint pitch motion),
The center of gravity P of the robot moves further forward and is disengaged from the foot portion 18L of the support leg 12L. At this time, the legged mobile robot 10 falls forward and the stepping leg 12R is landed.
At this time, the robot body 11 and the foot portion 1 are moved by the hip joint pitch motion and the knee joint pitch motion of the support legs 12L.
8L is kept in parallel.

【0021】図11の(A)は、動作ステップ6(正立
動作1)を示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)
は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、足平部の平
面図である。これらの図に示されるように、動作ステッ
プ6においては、支持脚12Lの股関節ピッチ軸19L
及び足首関節ピッチ軸21LをCCW方向に動作させる
と共に、膝関節ピッチ軸20LをCW方向に動作させ、
支持脚12Lを伸ばす。この動作により、ロボット重心
点Pが左右足平部18L、18R間に移動し、それに伴
って脚式移動ロボット10は、床面に対して足平部18
L、18Rのエッジで立ち上がる。
FIG. 11A is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 6 (upright motion 1), and FIG. 11B.
[Fig. 3] is a front view of the legged mobile robot, and (C) is a plan view of a foot portion. As shown in these figures, in the operation step 6, the hip joint pitch shaft 19L of the support leg 12L is
And the ankle joint pitch axis 21L is operated in the CCW direction, and the knee joint pitch axis 20L is operated in the CW direction,
The support leg 12L is extended. By this operation, the center of gravity P of the robot moves between the left and right foot portions 18L and 18R, and accordingly, the legged mobile robot 10 moves the foot portion 18 to the floor surface.
It rises at the edges of L and 18R.

【0022】図12の(A)は、動作ステップ7(正立
動作2)を示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)
は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、足平部の平
面図である。これらの図に示されるように、動作ステッ
プ7においては、左右両脚部12L、12Rの足首関節
ロール軸22L、22RをCW方向に動作させる。この
動作により、左右の足平部18L、18Rが床面と平行
になり、脚式移動ロボット10が正立(直立)する。こ
のとき、ロボット重心点Pは、左右の足平部18L、1
8Rで形成される多角形の中央部に位置し、安定状態が
保たれる。尚、この動作ステップは、動作ステップ6と
同時に行ったり、動作ステップ6よりも先に行うことが
できる。特に、動作ステップ6、7を同時に行うように
した場合は、連続的で、しかも円滑な正立復帰動作を行
うことが可能になる。
FIG. 12A is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 7 (upright motion 2), and FIG.
[Fig. 3] is a front view of the legged mobile robot, and (C) is a plan view of a foot portion. As shown in these figures, in the operation step 7, the ankle joint roll shafts 22L and 22R of the left and right leg portions 12L and 12R are operated in the CW direction. By this operation, the left and right foot portions 18L and 18R become parallel to the floor surface, and the legged mobile robot 10 stands upright (upright). At this time, the center of gravity P of the robot is the left and right foot portions 18L,
It is located in the center of the polygon formed by 8R and maintains a stable state. Note that this operation step can be performed at the same time as the operation step 6 or before the operation step 6. In particular, when the operation steps 6 and 7 are performed at the same time, it is possible to perform a continuous and smooth erecting operation.

【0023】以上の如く本実施形態によれば、脚式移動
ロボット10は、ロボット本体11に設けられる左右一
対の脚部12L、12Rと、前記脚部12L、12Rの
大腿部14L、14Rを、前記ロボット本体11に対し
てピッチ方向に動作させる股関節部13L、13Rと、
前記脚部12L、12Rの脛部16L、16Rを、前記
大腿部14L、14Rに対してピッチ方向に動作させる
膝関節部15L、15Rと、前記脚部12L、12Rの
足平部18L、18Rを、前記脛部16L、16Rに対
してピッチ方向及びロール方向に動作させる足首関節部
17L、17Rと、前記各関節部の動作を制御する制御
部23とを備え、該制御部23は、左右の脚部12L、
12Rにおける足首関節部17L、17Rのロール動作
と、一方の脚部12L(12R)における各関節部13
L、15L、17L(13R、15R、17Rのピッチ
動作とによって、ロボット重心点Pを左右方向に移動さ
せる。これにより、左右の脚部12L、12Rを交互に
持ち上げる2足歩行が、1脚あたり4つの自由度で可能
になり、その結果、制御部23の処理負担を軽減してリ
アルタイム制御が可能になる許りでなく、関節部におけ
る累積誤差を減少させて動作精度を向上させることがで
きる。
As described above, according to the present embodiment, the legged mobile robot 10 includes the pair of left and right legs 12L and 12R provided on the robot body 11 and the thighs 14L and 14R of the legs 12L and 12R. , Hip joints 13L and 13R that move in the pitch direction with respect to the robot body 11,
Knee joints 15L and 15R for moving the shins 16L and 16R of the legs 12L and 12R in the pitch direction with respect to the thighs 14L and 14R, and foot portions 18L and 18R of the legs 12L and 12R. Is provided with ankle joints 17L and 17R for operating the shins 16L and 16R in the pitch direction and the roll direction, and a controller 23 for controlling the operation of each joint, and the controller 23 controls the left and right sides. Legs 12L,
Roll motion of the ankle joints 17L and 17R in 12R and each joint 13 in one leg 12L (12R)
L, 15L, and 17L (13R, 15R, and 17R pitch movements move the robot center of gravity point P in the left-right direction. As a result, bipedal walking for alternately lifting the left and right legs 12L and 12R is performed per leg. This is possible with four degrees of freedom, and as a result, the processing load on the control unit 23 is reduced and real-time control is possible, and the cumulative error in the joints can be reduced to improve the operation accuracy. .

【0024】また、前記制御部23は、ロボット重心点
Pを左右方向に移動させる場合、左右の脚部12L、1
2Rにおける足首関節部17L、17Rのロール動作に
よって、足平部18L、18Rを重心移動方向と反対の
方向に傾け、且つ、重心移動側の脚部12L(12R)
における各関節部13L、15L、17L(13R、1
5R、17R)のピッチ動作によって、重心移動側の脚
部12L(12R)を縮めるため、他方の脚部12R
(12L)の伸ばし動作によって重心移動を行う場合に
比べ、重心を低く保ち、2足歩行における脚式移動ロボ
ット10の安定性を高めることができる。
When the robot center of gravity point P is moved in the left-right direction, the control section 23 controls the left and right legs 12L, 1L.
By the rolling motion of the ankle joints 17L and 17R in 2R, the foot portions 18L and 18R are tilted in the direction opposite to the direction of movement of the center of gravity, and the leg 12L (12R) on the side of movement of the center of gravity.
Each joint 13L, 15L, 17L (13R, 1
5R, 17R), the leg portion 12L (12R) on the side of moving the center of gravity is contracted by the pitch movement of the other leg portion 12R.
The center of gravity can be kept low and the stability of the legged mobile robot 10 during bipedal walking can be increased as compared with the case where the center of gravity is moved by the stretching operation of (12L).

【0025】また、前記制御部23は、左右の脚部12
L、12Rにおける足首関節部17L、17Rのロール
動作と、一方の脚部12L(12R)における各関節部
13L、15L、17L(13R、15R、17R)の
ピッチ動作とによって、ロボット重心点Pを一方の足平
部18L(18R)内に移動させる動作ステップ1、2
と、他方の脚部12R(12L)における各関節部13
R、15R、17R(13L、15L、17L)のピッ
チ動作によって、他方の脚部12R(12L)を持ち上
げる動作ステップ3と、他方の脚部12R(12L)に
おける各関節部13R、15R、17R(13L、15
L、17L)のピッチ動作によって、他方の脚部12R
(12L)を前方に踏み出す動作ステップ4と、一方の
脚部12L(12R)における各関節部13L、15
L、17L(13R、15R、17R)のピッチ動作に
よって、ロボット重心点Pを前方に移動し、他方の脚部
12R(12L)を着床させる動作ステップ5と、左右
の脚部12L、12Rにおける足首関節部17L、17
Rのロール動作と、一方の脚部12L(12R)におけ
る各関節部13L、15L、17L(13R、15R、
17R)のピッチ動作とによって、ロボット重心点Pを
左右の足平部18L、18R間(または他方の足平部
内)に移動させる動作ステップ6、7とを行うため、1
脚あたり4つの自由度で2足歩行を行うものでありなが
ら、片脚支持期におけるロボット重心点Pを常に支持脚
12L(12R)の足平部18L(18R)内に位置さ
せ、安定した2足歩行を行うことができる。
Further, the control unit 23 includes the left and right legs 12
The robot center of gravity P is determined by the roll motion of the ankle joints 17L and 17R in L and 12R and the pitch motion of the joints 13L, 15L and 17L (13R, 15R and 17R) in the one leg 12L (12R). Operation steps 1 and 2 for moving into one foot 18L (18R)
And each joint 13 in the other leg 12R (12L)
R, 15R, 17R (13L, 15L, 17L) pitch operation, the operation step 3 of lifting the other leg 12R (12L), and the joints 13R, 15R, 17R (in the other leg 12R (12L). 13L, 15
L, 17L) pitch action of the other leg 12R
Step 12 of stepping forward on (12L), and the joints 13L and 15 of one leg 12L (12R)
By the pitch motion of L, 17L (13R, 15R, 17R), the robot center of gravity point P is moved forward and the other leg 12R (12L) is landed on the operation step 5 and the left and right legs 12L, 12R. Ankle joint 17L, 17
R roll action and each joint part 13L, 15L, 17L (13R, 15R,
17R) to move the center of gravity P of the robot between the left and right foot portions 18L and 18R (or within the other foot portion) according to the pitch operation 17R).
While performing bipedal walking with four degrees of freedom per leg, the robot center of gravity P in the one-leg supporting period is always positioned in the foot portion 18L (18R) of the supporting leg 12L (12R), and stable 2 Can walk on foot.

【0026】以上、本発明の一実施形態を図面に沿って
説明したが、本発明は前記実施形態において示された事
項に限定されず、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明
の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変
更・応用を行うことができる範囲が含まれる。
Although one embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the matters shown in the above embodiment, and the claims and the detailed description of the invention, and It includes a range in which those skilled in the art can make changes and applications based on well-known techniques.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、左右の脚部
を交互に持ち上げる2足歩行を、1脚あたり4つの自由
度で可能にし、その結果、制御部の処理負担を軽減して
リアルタイム制御を可能にすると共に、関節部における
累積誤差を減少させて動作精度を向上させることができ
る。
As described above, according to the present invention, bipedal walking in which the left and right legs are alternately lifted is made possible with four degrees of freedom per leg, and as a result, the processing load on the control unit is reduced. In addition to enabling real-time control, it is possible to reduce cumulative errors in joints and improve operation accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】脚式移動ロボットの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a legged mobile robot.

【図2】脚式移動ロボットの自由度を示す概略斜視図で
ある。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing degrees of freedom of a legged mobile robot.

【図3】制御部の入出力を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing input / output of a control unit.

【図4】各ピッチ軸及びロール軸の動作タイミングを示
すタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation timing of each pitch axis and roll axis.

【図5】(A)は、起立状態を示す脚式移動ロボットの
左側面図、(B)は、脚式移動ロボットの正面図、
(C)は、足平部の平面図である。
5A is a left side view of the legged mobile robot showing a standing state, FIG. 5B is a front view of the legged mobile robot,
(C) is a plan view of the foot portion.

【図6】(A)は、動作ステップ1(重心移動動作1)
を示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)は、脚式移
動ロボットの正面図、(C)は、足平部の平面図であ
る。
FIG. 6A is an operation step 1 (movement of center of gravity 1).
3B is a left side view of the legged mobile robot, FIG. 4B is a front view of the legged mobile robot, and FIG.

【図7】(A)は、動作ステップ2(重心移動動作2)
を示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)は、脚式移
動ロボットの正面図、(C)は、足平部の平面図であ
る。
FIG. 7A is an operation step 2 (movement of center of gravity 2).
3B is a left side view of the legged mobile robot, FIG. 4B is a front view of the legged mobile robot, and FIG.

【図8】(A)は、動作ステップ3(踏み出し脚の持ち
上げ動作)を示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)
は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、足平部の平
面図である。
FIG. 8 (A) is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 3 (stepping leg lifting operation);
[Fig. 3] is a front view of the legged mobile robot, and (C) is a plan view of a foot portion.

【図9】(A)は、動作ステップ4(踏み出し脚の踏み
出し動作)を示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)
は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、足平部の平
面図である。
FIG. 9A is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 4 (stepping operation of the stepping leg); FIG.
[Fig. 3] is a front view of the legged mobile robot, and (C) is a plan view of a foot portion.

【図10】(A)は、動作ステップ5(踏み出し脚の着
床動作)を示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)
は、脚式移動ロボットの正面図、(C)は、足平部の平
面図である。
FIG. 10 (A) is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 5 (landing operation of the stepping leg);
[Fig. 3] is a front view of the legged mobile robot, and (C) is a plan view of a foot portion.

【図11】(A)は、動作ステップ6(正立動作1)を
示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)は、脚式移動
ロボットの正面図、(C)は、足平部の平面図である。
11A is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 6 (upright movement 1), FIG. 11B is a front view of the legged mobile robot, and FIG. FIG.

【図12】(A)は、動作ステップ7(正立動作2)を
示す脚式移動ロボットの左側面図、(B)は、脚式移動
ロボットの正面図、(C)は、足平部の平面図である。
12A is a left side view of the legged mobile robot showing operation step 7 (upright movement 2), FIG. 12B is a front view of the legged mobile robot, and FIG. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P ロボット重心点 10 脚式移動ロボット 11 ロボット本体 12L、12R 脚部 13L、13R 股関節部 14L、14R 大腿部 15L、15R 膝関節部 16L、16R 脛部 17L、17R 足首関節部 18L、18R 足平部 19L、19R 股関節ピッチ軸 20L、20R 膝関節ピッチ軸 21L、21R 足首関節ピッチ軸 22L、22R 足首関節ロール軸 23 制御部 P robot center of gravity 10-legged mobile robot 11 Robot body 12L, 12R legs 13L, 13R hip joint 14L, 14R thigh 15L, 15R knee joint 16L, 16R shin 17L, 17R Ankle joint 18L, 18R foot part 19L, 19R Hip pitch axis 20L, 20R Knee joint pitch axis 21L, 21R Ankle joint pitch axis 22L, 22R Ankle joint roll axis 23 Control unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロボット本体に設けられる左右一対の脚
部と、 前記脚部の大腿部を、前記ロボット本体に対してピッチ
方向に動作させる股関節部と、 前記脚部の脛部を、前記大腿部に対してピッチ方向に動
作させる膝関節部と、 前記脚部の足平部を、前記脛部に対してピッチ方向及び
ロール方向に動作させる足首関節部と、 前記各関節部の動作を制御する制御部であって、左右の
脚部における足首関節部のロール動作と、一方の脚部に
おける各関節部のピッチ動作とによって、ロボット重心
を左右方向に移動させるものと、を備えることを特徴と
する脚式移動ロボット。
1. A pair of left and right legs provided on a robot main body, a hip joint for moving a thigh of the leg in a pitch direction with respect to the robot main body, and a shin of the leg. A knee joint part that moves in the pitch direction with respect to the thigh, an ankle joint part that moves the foot part of the leg in the pitch direction and the roll direction with respect to the shin, and motions of the joint parts A control unit that controls the robot center of gravity in the left-right direction by a roll motion of the ankle joint part in the left and right legs and a pitch motion of each joint part in the one leg. A legged mobile robot characterized by.
【請求項2】 前記制御部は、ロボット重心を左右方向
に移動させる場合、左右の脚部における足首関節部のロ
ール動作によって、足平部を重心移動方向と反対の方向
に傾け、且つ、重心移動側の脚部における各関節部のピ
ッチ動作によって、重心移動側の脚部を縮めることを特
徴とする請求項1に記載の脚式移動ロボット。
2. The control unit, when moving the center of gravity of the robot in the left-right direction, tilts the foot portion in the direction opposite to the direction of movement of the center of gravity by rolling action of the ankle joints in the left and right legs, and The legged mobile robot according to claim 1, wherein the leg on the center of gravity moving side is contracted by the pitch motion of each joint in the leg on the moving side.
【請求項3】 前記制御部は、 左右の脚部における足首関節部のロール動作と、一方の
脚部における各関節部のピッチ動作とによって、ロボッ
ト重心を一方の足平部内に移動させる手段と、 他方の脚部における各関節部のピッチ動作によって、他
方の脚部を持ち上げる手段と、 他方の脚部における各関節部のピッチ動作によって、他
方の脚部を前方に踏み出す手段と、 一方の脚部における各関節部のピッチ動作によって、ロ
ボット重心を前方に移動し、他方の脚部を着床させる手
段と、 左右の脚部における足首関節部のロール動作と、一方の
脚部における各関節部のピッチ動作とによって、ロボッ
ト重心を左右の足平部間または他方の足平部内に移動さ
せる手段と、を備えることを特徴とする請求項1又は2
に記載の脚式移動ロボット。
3. The means for moving the center of gravity of the robot into one foot by means of a roll motion of the ankle joint part in the left and right legs and a pitch motion of each joint part in the one leg. , A means for lifting the other leg by a pitch motion of each joint in the other leg, a means for stepping the other leg forward by a pitch motion of each joint in the other leg, and one leg Means for moving the center of gravity of the robot forward and landing the other leg part by the pitch motion of each joint part in the knee part, the roll motion of the ankle joint part in the left and right leg parts, and each joint part in one leg part And a means for moving the center of gravity of the robot between the left and right foot parts or into the other foot part by the pitch movement of.
The legged mobile robot described in.
【請求項4】 ロボット本体に設けられる左右一対の脚
部と、 前記脚部の大腿部を、前記ロボット本体に対してピッチ
方向に動作させる股関節部と、 前記脚部の脛部を、前記大腿部に対してピッチ方向に動
作させる膝関節部と、 前記脚部の足平部を、前記脛部に対してピッチ方向及び
ロール方向に動作させる足首関節部と、 前記各関節部の動作を制御する制御部と、を備える脚式
移動ロボットの制御方法であって、 左右の脚部における足首関節部のロール動作と、一方の
脚部における各関節部のピッチ動作とによって、ロボッ
ト重心を一方の足平部内に移動させる工程と、 他方の脚部における各関節部のピッチ動作によって、他
方の脚部を持ち上げる工程と、 他方の脚部における各関節部のピッチ動作によって、他
方の脚部を前方に踏み出す工程と、 一方の脚部における各関節部のピッチ動作によって、ロ
ボット重心を前方に移動し、他方の脚部を着床させる工
程と、 左右の脚部における足首関節部のロール動作と、一方の
脚部における各関節部のピッチ動作とによって、ロボッ
ト重心を左右の足平部間または他方の足平部内に移動さ
せる工程と、を備えることを特徴とする脚式移動ロボッ
トの制御方法。
4. A pair of left and right legs provided on the robot body, a hip joint that moves the thighs of the legs in the pitch direction with respect to the robot body, and a shin of the legs. A knee joint part that moves in the pitch direction with respect to the thigh, an ankle joint part that moves the foot part of the leg in the pitch direction and the roll direction with respect to the shin, and motions of the joint parts A control method for a legged mobile robot comprising: a control unit that controls the robot center of gravity by a roll motion of an ankle joint part on the left and right legs and a pitch motion of each joint part on one leg. The step of moving into one foot, the step of lifting the other leg by the pitch motion of each joint in the other leg, and the step of pitching each joint in the other leg, the other leg Step forward And the step of moving the center of gravity of the robot forward by the pitch motion of each joint in one leg, and landing the other leg, and the rolling motion of the ankle joint in the left and right legs. A step of moving the center of gravity of the robot between the left and right foot parts or into the other foot part by the pitch motion of each joint part of the leg part.
【請求項5】3つのロール動作を行う回転軸と、1つの
ピッチ動作を行う回転軸とを備えたロボット用の足の付
け根(股関節)部を複数連結させてなる脚式移動ロボッ
ト。
5. A legged mobile robot formed by connecting a plurality of bases (hip joints) of a robot for a robot having a rotary shaft that performs three roll motions and a rotary shaft that performs one pitch motion.
【請求項6】前記ロール動作を行う回転軸は、足首関節
部と、膝関節部と、前記足の付け根部であり、 前記ピッチ動作を行う回転軸は、前記足首関節部である
事を特徴とする請求項5記載の脚式移動ロボット。
6. A rotary shaft for performing the roll motion is an ankle joint, a knee joint, and a base of the foot, and a rotary shaft for performing the pitch motion is the ankle joint. The legged mobile robot according to claim 5.
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