JP2005096000A - ロボット装置及びロボットのモーション評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ZMP方程式に基づいて制御される脚式ロボットのモーション・パターンから、逆動力学演算に基づいて、接地状態に依存することなく統一的に関節トルク又は力を算出する。算出されたトルクと、モーション・パターンから得られた関節角速度をNT線図上にマッピングし、両者の領域判定を行なうことで、より広範なモーションに対して、確実で高速なモーション実行可能性チェックが可能となる。
【選択図】 図8
Description
該ロボットの運動設計値として与えられたZMP目標軌道を満足するように、機体の複数の点に印加される外力分布を決定する外力分布決定手段と、
該決定された外力が作用する条件下で逆動力学演算を実行することにより、前記可動部におけるトルクを算出する逆動力学演算手段と、
を具備することを特徴とするロボットである。
接地点情報=((接地リンク=左足底リンク,接地点=(F1〜F4)))
右足接地時:
接地点情報=((接地リンク=右足底リンク,接地点=(F5〜F8)))
両足接地時:
接地点情報=((接地リンク=左足底リンク,接地点=(F1〜F4))
(接地リンク=右足底リンク,接地点=(F5〜F8)))
(接地リンク,接地点p2,荷重値fext,2)
...(接地リンク,接地点pN,荷重値fext,3)
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。
Claims (18)
- 少なくとも複数の可動部を備えたロボットであって、
前記可動部の運動目標値として与えられたZMP目標軌道を実現するときの、機体の複数の点に印加される外力分布を決定する外力分布決定手段と、
該決定された外力が作用する条件下で逆動力学演算を実行することにより、前記可動部におけるトルクを算出する逆動力学演算手段と、
を具備することを特徴とするロボット。 - 前記可動部における目標とする運動パターンを記述したモーション・データを入力する入力手段と、
モーション実行時のZMP目標軌道を求める手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のロボット。 - 前記可動部の実動作制御系と同一の構成をなし、モーション・データを入力してZMP目標軌道に関する情報を求める仮想動作制御手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット。 - 前記外力分布決定手段は、機体の複数の点に作用する垂直反力の2次形式を最小化するように、前記の各点に作用する垂直反力の値を決定する、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のロボット。 - 前記外力分布決定手段は、機体の複数の点に作用する摩擦力が均一になるように、前記の各点に作用する摩擦力の値を決定する、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のロボット。 - 前記逆動力学演算手段により算出されたトルクに基づいて、モーション・データが前記可動部の動作性能の範囲内で実行可能か否かを判定する実行可否判定手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項2に記載のロボット。 - 前記可動部は1以上の関節アクチュエータを含み、
前記実行可否判定手段は、前記逆動力学演算手段により算出された各関節アクチュエータのトルクをその回転数の組み合わせをN−T線図上で照合して、該当するアクチュエータの性能の範囲内で実行可能か否かを判定する、
ことを特徴とする請求項6に記載のロボット。 - 前記逆動力学演算手段により制御周期毎に算出されたトルクを最小にするような実時間歩容の自動生成を行なう運動安定化手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット。 - 前記逆動力学演算手段により制御周期毎に算出されたトルクを基に、前記可動部における消費電力を算出する電力管理手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット。 - 前記逆動力学演算手段により制御周期毎に算出されたトルクを基に、前記可動部における温度上昇を管理する温度管理手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット。 - 少なくとも複数の可動部を備えたロボットにおける前記可動部の運動パターンを記述したモーション・データを評価するロボットのためのモーション評価方法であって、
モーション実行時のZMP目標軌道を求めるステップと、
該ZMP目標軌道を実現するときの、機体の複数の点に印加される外力分布を決定する外力分布決定ステップと、
該決定された外力が作用する条件下で逆動力学演算を実行することにより、前記可動部におけるトルクを算出する逆動力学演算ステップと、
を具備することを特徴とするロボットのためのモーション評価方法。 - 評価対象となるモーションを入力又は編集するステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項11に記載のモーション評価方法。 - 前記ロボットの可動部の実動作制御系と同一の構成をなし、モーション・データを入力してZMP目標軌道に関する情報を求める仮想動作制御ステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項11に記載のモーション評価方法。 - 前記外力分布決定ステップでは、機体の複数の点に作用する垂直反力の2次形式を最小化するように、前記の各点に作用する垂直反力の値を決定する、
ことを特徴とする請求項11に記載のモーション評価方法。 - 前記外力分布決定ステップでは、機体の複数の点に作用する摩擦力が均一になるように、前記の各点に作用する摩擦力の値を決定する、
ことを特徴とする請求項11に記載のモーション評価方法。 - 前記逆動力学演算手段により算出されたトルクに基づいて、モーション・データが前記可動部の動作性能の範囲内で実行可能か否かを判定する実行可否判定ステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項11に記載のモーション評価方法。 - 前記可動部は1以上の関節アクチュエータを含み、
前記実行可否判定ステップでは、前記逆動力学演算手段により算出された各関節アクチュエータのトルクをその回転数の組み合わせをN−T線図上で照合して、該当するアクチュエータの性能の範囲内で実行可能か否かを判定する、
ことを特徴とする請求項16に記載のモーション評価方法。 - 前記実行可否鑑定ステップにおける判定結果を外部出力するステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項16に記載のモーション評価方法。
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JP2003330364A JP4457617B2 (ja) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | モーション生成システム及びロボットのモーション評価方法 |
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KR100998717B1 (ko) | 2008-02-27 | 2010-12-07 | 동아대학교 산학협력단 | 이족 보행을 위한 인간형 로봇의 최적 궤적 생성 방법 |
KR20190036402A (ko) * | 2017-09-27 | 2019-04-04 | 주식회사 토룩 | 로봇 제어 시스템 |
JP7398090B2 (ja) | 2019-11-26 | 2023-12-14 | 東京都公立大学法人 | 情報処理装置、計算方法およびプログラム |
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- 2003-09-22 JP JP2003330364A patent/JP4457617B2/ja not_active Expired - Fee Related
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