JP2005153119A - ロボット装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】遊脚が持ち上げられその足底が受ける床反力がゼロとなった段階において、該遊脚側の膝関節ピッチ軸並びに足首ロール軸及びピッチ軸の各アクチュエータの特性に対して、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、関節の粘性抵抗を小さくする設定を行なうことで、機械的受動性と速い応答性を持たせ、着床の瞬間の衝撃力を緩和しつつ高い帯域の追従制御を行なうことができるようにする。
【選択図】図20
Description
前記の可動部を動作させるアクチュエータと、
前記アクチュエータにおける、サーボ制御器のゲイン、位相補償制御、粘性抵抗のうち少なくとも1つの制御を行なうアクチュエータ特性制御手段と、
を具備することを特徴とするロボット装置である。ここで言うロボット装置は、例えば脚式移動ロボットのような多関節型のロボット装置のことであり、アクチュエータは、関節駆動用のアクチュエータに相当する。
図1及び図2には本発明の実施に供される「人間形」又は「人間型」の脚式移動ロボットが直立している様子を前方及び後方の各々から眺望した様子を示している。図示の通り、脚式移動ロボットは、胴体部と、頭部と、左右の上肢部と、脚式移動を行う左右2足の下肢部とで構成され、例えば胴体に内蔵されている制御部(図示しない)により機体の動作を統括的にコントロールするようになっている。
(2)右足が接地した両脚支持期
(3)左脚を持ち上げた、右脚による単脚支持期
(4)左足が接地した両脚支持期
図4には、脚式移動ロボット100の制御システム構成を模式的に示している。同図に示すように、脚式移動ロボット100は、ヒトの四肢を表現した各機構ユニット30、40、50R/L、60R/Lと、各機構ユニット間の協調動作を実現するための適応制御を行なう制御ユニット80とで構成される(但し、R及びLの各々は、右及び左をそれぞれ示す接尾辞である。以下同様)。
(2)路面での並進に対する摩擦係数は充分に大きく、滑りが生じない。
C−1.アクチュエータの動作速度、機械的受動性
脚式移動ロボットの機体を、略平行な関節自由度を持つ複数の関節軸を長さ方向に連結した多リンク構造体として捉えることができる。歩行動作や、転倒動作、床上姿勢からの起き上がり動作などの各脚式動作の途上では、この多リンク構造体の着床部位と床面がなすリンク状態が開リンク状態と閉リンク状態との間で数回切り替わる。
(2)C(s)−2:0.1〜10Hzの帯域で約+5.6dBのゲイン増幅、約+18degの位相進みを与えている。
(3)C(s)−3:10〜1kHzの帯域で約+5.6dBのゲイン増幅、約+18degの位相進みを与えている。
(5)C(s)−5:2.0〜70Hzの帯域で約+5.6dBのゲイン増幅、約+18degの位相進みを与えている。
(6)C(s)−6:1.0〜70Hzの帯域で約+6.5dBのゲイン増幅、約+21degの位相進みを与えている。
(2)C(s)−2:0.1〜10Hzの帯域で約+5.6dBのゲイン増幅、約+18degの位相進みを与える。この場合、C(s)−1とC(s)−2の中間的な特性を持つ。
(3)C(s)−3:10〜1kHzの帯域で約+5.6dBのゲイン増幅、約+18degの位相進みを与える。この場合、高域でのみ位相進み補償をしていることになるので、ゆっくりした動作時にはあまり効果が見られないが、走る、飛ぶ、踊るといった速い動作には効果がある。
上記のC−1項で説明したようなアクチュエータの動作速度や動作時の機械的受動性という特性に加え、アクチュエータの粘性抵抗を可変に制御するという方式を採り入れることができる。
次いで、本実施形態に係るアクチュエータのサーボ制御器の特性制御、並びにアクチュエータ自体の特性制御のメカニズムを各関節部位に適用した2足歩行の脚式移動ロボットについて説明する。
首部分では、位置決め精度を優先させるため、比例ゲインを高く設定する。また、動作速度を保持しつつ、比例ゲインを上げた分の安定性を損なわないように、位相進み量を少なく設定する。また、胴体より下の部分の動作時に発生する振動外乱に対してロバスト性を得るため、関節の粘性抵抗を大きく設定する。
歩行やダンスなどの連続動作を行なうときは、位置決め特性よりも機械的受動性が高くなるような特性をアクチュエータに与える。動作に受動性を持たせるため、関節の粘性抵抗を小さくする。また、動作に受動性を持たせるとともに、エネルギ消費量を減らすため、比例ゲインを低く設定する。また、動作速度を大きくするため、中高域で位相進み量を大きく設定する。動作によっては振り子のように往復運動を行なうだけのときもある。そのときは、関節の粘性抵抗と比例ゲインを最小にして機械的受動性(コンプライアンス)を得るようにし、力学的なエネルギを動作のために用い易くする。
自分自身の動作による振動外乱にロバスト性を得るため、関節の粘性抵抗を大きくする。あるいは、位置決め精度を優先させるため、比例ゲインを高く設定する。あるいは、動作速度を保持しつつ比例ゲインを上げた分の安定性を損なわないように、位相進み量を少なく設定する。
自分自身の動作による振動外乱にロバスト性を得るため、関節の粘性抵抗を大きくする。あるいは、位置決め精度を優先させるため、比例ゲインを高く設定する。あるいは、動作速度を保持しつつ比例ゲインを上げた分の安定性を損なわないように、位相進み量を少なく設定する。
遊脚時及び着床瞬間時においては、位置決め精度よりも機械的受動性が高くなるような特性に制御する。動作に受動性を持たせるため、関節の粘性抵抗を小さくする。また、動作に受動性を持たせるとともにエネルギ消費量を減らすため、比例ゲインを低く設定する。また、動作速度を大きくするため、中高域で位相進み量を大きく設定する。
遊脚時及び着床瞬間時においては、位置決め精度よりも機械的受動性が高くなるような特性に制御する。足首部分着床による衝撃を緩和するため、関節粘性を小さく設定し、機械的受動性(コンプライアンス)を得るようにする。また、足首部分着床による衝撃を緩和するため、比例ゲインを低く設定し、機械的受動性(コンプライアンス)を得るようにする。また、動作速度を大きくとるため、中高域で位相進み量を大きく設定する。
上述したように、各関節アクチュエータのサーボ制御器が持つ特性並びにアクチュエータ自体の特性をそれぞれ制御することによって、以下に述べるような結果を得ることができる。
両脚支持の状態では、下肢と床面で閉リンク系を構成している(図23を参照のこと)。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から両脚支持を確認することができる。
例えば、左足が前方に踏み込んだ両脚支持に続いて、後方の右足で地面を蹴り上げて、右脚が離床を開始する。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から離床瞬間を確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図24を参照のこと)。
後方の脚の離床に続いて、これを持ち上げるという単脚支持期の前半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持期に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図25を参照のこと)。
後方の脚を持ち上げる単脚支持の前期に続いて、持ち上げた足を前方に振り出しさらにこれを振り下ろすという単脚支持期の後半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持の後半に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図26を参照のこと)。
単脚支持に続いて、振り下ろした遊脚が床面に着床する。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、着床瞬間を確認することができる。下肢が床面に対して閉リンク系を構成する(図27を参照のこと)。
遊脚が着床すると、左右の脚が入れ替わった状態で、両脚支持期に戻る。この状態では、下肢と床面で閉リンク系を構成している(図28を参照のこと)。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から両脚支持を確認することができる。
この項では、階段昇降時におけるロボットの各関節部位のアクチュエータ特性の制御方法について説明する。
まず、ロボットが階段を昇る動作を行なうときの各関節部位におけるアクチュエータの制御器及びアクチュエータ自体の特性の配置について、図29〜図34を参照しながら説明する。各図に示す例では、A〜Fの6段階に分けて動作状況を捉えることができる。
両脚支持の状態では、下肢と床面で閉リンク系を構成している(図29を参照のこと)。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から両脚支持を確認することができる。
例えば、右足が一段上に踏み込んだ両脚支持に続いて、後方の左脚が一段下から離床を開始する。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から離床瞬間を確認することができる。この状態では、機体全体で閉リンク系から開リンク系へ移行し、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図30を参照のこと)。
後方の左脚の離床に続いて、これを持ち上げるという単脚支持期の前半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持期に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図31を参照のこと)。
後方の左脚を持ち上げる単脚支持の前期に続いて、持ち上げた左足を振り出しさらに一段上に降ろすという単脚支持期の後半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持の後半に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図32を参照のこと)。
単脚支持に続いて、振り下ろした遊脚が一段上の床面に着床する。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、着床瞬間を確認することができる。下肢が床面に対して閉リンク系を構成する(図33を参照のこと)。
遊脚が着床すると、左右の脚が入れ替わった状態で、両脚支持期に戻る。この状態では、下肢と床面で閉リンク系を構成している(図34を参照のこと)。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から両脚支持を確認することができる。
続いて、ロボットが階段を降りるときの各関節部位におけるアクチュエータが持つ制御器及びアクチュエータ自体の特性の配置について、図36〜図41を参照しながら説明する。各図に示す例では、A〜Fの6段階に分けて動作状況を捉えることができる。
両脚支持の状態では、下肢と床面で閉リンク系を構成している(図36を参照のこと)。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から両脚支持を確認することができる。
例えば、左足が一段下に踏み込んだ両脚支持に続いて、後方の右脚が一段上から離床を開始する。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から離床瞬間を確認することができる。この状態では、機体全体で閉リンク系から開リンク系へ移行し、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図37を参照のこと)。
後方の右脚の離床に続いて、これを持ち上げるという単脚支持期の前半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持期に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図38を参照のこと)。
後方の右脚を持ち上げる単脚支持の前期に続いて、持ち上げた右脚をさらに一段下に降ろすという単脚支持期の後半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持の後半に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図39を参照のこと)。
単脚支持に続いて、振り下ろした遊脚が一段下の床面に着床する。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、着床瞬間を確認することができる。下肢が床面に対して閉リンク系を構成する(図40を参照のこと)。
遊脚が着床すると、左右の脚が入れ替わった状態で、両脚支持期に戻る。この状態では、下肢と床面で閉リンク系を構成している(図41を参照のこと)。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から両脚支持を確認することができる。
この項では、機体の旋回時におけるロボットの各関節部位のアクチュエータ特性の制御方法について説明する。
両脚支持の状態では、下肢と床面で閉リンク系を構成している(図44を参照のこと)。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から両脚支持を確認することができる。
右脚を持ち上げるという単脚支持期の前半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持期に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図45を参照のこと)。
右脚を持ち上げる単脚支持の前期に続いて、支持脚である左脚を回転軸にして持ち上げた右脚を旋回させるという単脚支持期の後半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持の後半に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図46を参照のこと)。
旋回動作が終わり遊脚としての右脚が着床すると、左右の脚が入れ替わった状態で、両脚支持期に戻る。この状態では、下肢と床面で閉リンク系を構成している(図47を参照のこと)。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から両脚支持を確認することができる。
今度は、左脚を持ち上げるという単脚支持期の前半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持期に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図48を参照のこと)。
左脚を持ち上げる単脚支持の前期に続いて、支持脚である右脚を回転軸にして持ち上げた左脚を旋回させる。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持の後半に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図49を参照のこと)。
支持脚である右脚を回転軸にして持ち上げた左脚を旋回させる動作を継続して、単脚支持期の後半の動作を行なう。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)で、単脚支持の後半に移行したことを確認することができる。この状態では、機体(脚・体幹・腕部)と床面で開リンク系を構成している(図50を参照のこと)。
旋回動作が終わり遊脚としての右脚が着床すると、両脚支持期に戻る。この状態では、下肢と床面で閉リンク系を構成している(図51を参照のこと)。自身の関節角度情報、足底の力センサ(又は接触センサ)、姿勢センサを用いて、自身の姿勢と接地状態と運動状態(各軸の速度・加速度)から両脚支持を確認することができる。
2A…第1の首関節ピッチ軸
2B…第2の首関節(頭)ピッチ軸
3…首関節ロール軸
4…肩関節ピッチ軸
5…肩関節ロール軸
6…上腕ヨー軸
7…肘関節ピッチ軸
8…手首関節ヨー軸
9…体幹ピッチ軸
10…体幹ロール軸
11…股関節ヨー軸
12…股関節ピッチ軸
13…股関節ロール軸
14…膝関節ピッチ軸
15…足首関節ピッチ軸
16…足首関節ロール軸
30…頭部ユニット,40…体幹部ユニット
50…腕部ユニット,51…上腕ユニット
52…肘関節ユニット,53…前腕ユニット
60…脚部ユニット,61…大腿部ユニット
62…膝関節ユニット,63…脛部ユニット
80…制御ユニット,81…主制御部
82…周辺回路
91,92…接地確認センサ
93,94…加速度センサ
95…姿勢センサ
96…加速度センサ
100…脚式移動ロボット
Claims (28)
- 複数の可動部を含むロボット装置であって、
前記の可動部を動作させるアクチュエータと、
前記アクチュエータにおける、サーボ制御器のゲイン、位相補償制御、粘性抵抗のうち少なくとも1つの制御を行なうアクチュエータ特性制御手段と、
を具備することを特徴とするロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、高精度な位置決め制御又は姿勢の安定性を必要とする可動部を駆動するアクチュエータに対しては、位置決め制御又は姿勢の安定性を必要としない場合と比較して、低域ゲインを大きく、高い周波数領域で位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする設定を行なう、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、機械的受動性と速い応答性を必要とする可動部を駆動するアクチュエータに対しては、機械的受動性と速い応答性を必要としない場合と比較して、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする設定を行なう、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、衝撃力を緩和しつつ高い帯域の追従制御を行なうことを必要とする可動部を駆動するアクチュエータに対しては、衝撃力を緩和しつつ高い帯域の追従制御を行なうことを必要としない場合と比較して、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする設定を行なう、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。 - 前記ロボット装置は、複数の可動脚を備えて脚式移動を行なう脚式移動ロボットであり、
前記アクチュエータ特性制御手段は、脚式移動作業の段階毎に、各部位のアクチュエータを、低域ゲインを大きく、位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性と、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする第2のアクチュエータ特性との間で切り替える、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、歩行動作の段階毎に、各部位のアクチュエータを、低域ゲインを大きく、位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性と、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする第2のアクチュエータ特性との間で切り替える、
ことを特徴とする請求項5に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、歩行動作を開始する段階において、膝ピッチ軸、足首ロール軸及びピッチ軸、体幹ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸、股ロール軸及びピッチ軸、首ピッチ軸におけるアクチュエータの特性に対して、低域ゲインを大きく、高い周波数領域で位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする設定を行なうとともに、肩ピッチ軸及び肘ピッチ軸におけるアクチュエータの特性に対して、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする設定を行なう、
ことを特徴とする請求項6に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、遊脚が持ち上げられその足底が受ける床反力がゼロとなった段階において、該遊脚側の膝ピッチ軸並びに足首ロール軸及びピッチ軸における各アクチュエータの特性に対して、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする設定を行なう、
ことを特徴とする請求項6に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、遊脚の歩行動作が進行して該遊脚が着床しその足底が受ける床反力が両脚支持期のそれとほぼ同じになった段階において、該遊脚側の膝ピッチ軸並びに足首ロール軸及びピッチ軸における各アクチュエータの特性に対して、低域ゲインを大きく、高い周波数領域で位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きく設定する、
ことを特徴とする請求項6に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、歩行動作の各段階において、位置決め精度が優先される部位を駆動するためのアクチュエータの特性を、低域ゲインを大きく、位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性に設定する、
ことを特徴とする請求項6に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、歩行動作の各段階において、機械的受動性又は高速応答性が優先される部位を駆動するためのアクチュエータの特性を、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする第2のアクチュエータ特性に設定する、
ことを特徴とする請求項6に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、歩行動作上、前記ロボット装置の着床部位と床面がなすリンク状態が開リンク状態と閉リンク状態との間で切り替わる各段階において、各部位を駆動するためのアクチュエータの特性を、第1のアクチュエータ特性と第2のアクチュエータ特性との間で切り替える、
ことを特徴とする請求項6に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、階段昇降動作の段階毎に、各部位のアクチュエータを、低域ゲインを大きく、位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性と、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする第2のアクチュエータ特性との間で切り替える、
ことを特徴とする請求項5に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、階段昇降作業上で階段を昇る又は降りる前の両脚支持の段階において、各部位のアクチュエータの特性に対して、低域ゲインを大きく、高い周波数領域で位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性への設定を行なう、
ことを特徴とする請求項13に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、階段昇降作業上で階段を昇る又は降りるために一歩目を踏み出した段階において、遊脚側の膝ピッチ軸並びに足首ロール軸及びピッチ軸の各アクチュエータの特性に対して、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする第2のアクチュエータ特性への設定を行なう、
ことを特徴とする請求項13に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、階段昇降作業上で階段の一段上又は下に一歩目の足が着床した段階において、各部位のアクチュエータの特性に対して、低域ゲインを大きく、高い周波数領域で位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性への設定を行なう、
ことを特徴とする請求項13に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、階段昇降作業上で一段上又は下に着床している足が支持脚となり、支持脚だった2歩目を引き上げた段階において、遊脚側の足首ロール軸及びピッチ軸における各アクチュエータの特性に対して、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする第2のアクチュエータ特性への設定を行なう、
ことを特徴とする請求項13に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、階段昇降作業上で2歩目が階段の2段上に着床した段階において、各部位のアクチュエータの特性に対して、低域ゲインを大きく、高い周波数領域で位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性への設定を行なう、
ことを特徴とする請求項13に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、階段昇降動作の各段階において、位置決め精度が優先される部位を駆動するためのアクチュエータの特性を、低域ゲインを大きく、位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性に設定する、
ことを特徴とする請求項13に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、階段昇降動作の各段階において、機械的受動性又は高速応答性が優先される部位を駆動するためのアクチュエータの特性を、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする第2のアクチュエータ特性に設定する、
ことを特徴とする請求項13に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、階段昇降動作上、前記ロボット装置の着床部位と床面がなすリンク状態が開リンク状態と閉リンク状態との間で切り替わる各段階において、各部位を駆動するためのアクチュエータの特性を、第1のアクチュエータ特性と第2のアクチュエータ特性との間で切り替える、
ことを特徴とする請求項13に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、前記ロボット装置の旋回動作の各段階毎に、各部位のアクチュエータを、低域ゲインを大きく、位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性と、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする第2のアクチュエータ特性との間で切り替える、
ことを特徴とする請求項5に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、前記ロボット装置の旋回動作を開始する段階において、各部位のアクチュエータの特性に対して、低域ゲインを大きく、高い周波数領域で位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする設定を行なう、
ことを特徴とする請求項22に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、遊脚が持ち上げられその足底が受ける床反力がゼロとなった段階において、該遊脚側の膝ピッチ軸並びに足首ロール軸及びピッチ軸における各アクチュエータの特性に対して、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする設定を行なう、
ことを特徴とする請求項22に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、前記ロボット装置の旋回動作が進行して遊脚が着床しその足底が受ける床反力が両脚支持期のそれとほぼ同じになった段階において、該遊脚側の膝ピッチ軸並びに足首ロール軸及びピッチ軸における各アクチュエータの特性に対して、低域ゲインを大きく、高い周波数領域で位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きく、
ことを特徴とする請求項22に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、旋回動作の各段階において、位置決め精度が優先される部位を駆動するためのアクチュエータの特性を、低域ゲインを大きく、位相進み量を小さく、粘性抵抗を大きくする第1のアクチュエータ特性に設定する、
ことを特徴とする請求項22に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、旋回動作の各段階において、機械的受動性又は高速応答性が優先される部位を駆動するためのアクチュエータの特性を、低域ゲインを小さく、位相進み量を大きく、粘性抵抗を小さくする第2のアクチュエータ特性に設定する、
ことを特徴とする請求項22に記載のロボット装置。 - 前記アクチュエータ特性制御手段は、旋回動作上、前記ロボット装置の着床部位と床面がなすリンク状態が開リンク状態と閉リンク状態との間で切り替わる各段階において、各部位を駆動するためのアクチュエータの特性を、第1のアクチュエータ特性と第2のアクチュエータ特性との間で切り替える、
ことを特徴とする請求項22に記載のロボット装置。
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