JP4481132B2 - ロボット装置及びその制御方法 - Google Patents
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(a)要求された動作を実現するための足部運動、体幹運動、上肢運動、腰部の姿勢及び高さを設定する手段又はステップと、
(b)前記手段又はステップ(a)により設定された足部運動に基づいてZMP軌道を設定する手段又はステップと、
(c)前記脚式移動ロボットが受ける外力パターンを設定する手段又はステップと、
(d)設定された足部運動、体幹運動、上肢運動、腰部の姿勢及び高さ、及び外力パターンに基づいて、前記手段又はステップ(b)により設定されたZMP上で生じるモーメントを算出する手段又はステップと、
(e)前記手段又はステップ(d)において算出されたモーメントが釣り合う腰部運動の解を求める手段又はステップと、
(f)腰部運動の解に基づいて前記脚式移動ロボットの全身運動を実行する手段又はステップと、
を具備することを特徴とする脚式移動ロボットの動作制御装置又は動作制御方法である。
(A)要求された動作を実現するための足部運動、体幹運動、上肢運動、腰部の姿勢及び高さを設定する手段又はステップと、
(B)前記手段又はステップ(A)により設定された足部運動に基づいてZMP軌道を設定する手段又はステップと、
(C)前記脚式移動ロボットが受ける外力パターンを設定する手段又はステップと、
(D)設定された足部運動、体幹運動、上肢運動、腰部の姿勢及び高さ、及び外力パターンの各々によって、前記手段又はステップ(B)により設定されたZMP上で生じるモーメントを算出する手段又はステップと、
(E)前記ロボットの非厳密モデルを用いて前記手段又はステップ(D)により算出されたモーメントが釣り合う腰部運動の近似解を求める手段又はステップと、
(F)前記ロボットの厳密モデルを用いて、前記手段又はステップ(D)により算出されたモーメントが釣り合う腰部運動の近似解を求める手段又はステップと、
(G)前記手段又はステップ(E)及び手段又はステップ(F)の各近似解の差が所定の許容値未満であれば腰部運動の解とする手段又はステップと、
(H)前記手段又はステップ(E)及び手段又はステップ(F)の各近似解の差が所定の許容値以上であれば、設定ZMP上における非厳密モデルのモーメントを修正して、前記手段又はステップ(E)に再投入する手段又はステップと、
(I)腰部運動の解に基づいて前記脚式移動ロボットの全身運動を実行する手段又はステップと、
を具備することを特徴とする脚式移動ロボットの動作制御装置又は動作制御方法である。
(E’)前記の非厳密モデルを用いて腰部運動の近似解を求める手段又はステップ(E)において求めた近似解では予め設定した体幹・上肢運動が実現できない場合に、体幹・上肢運動パターンの再設定・修正を行う手段又はステップを備えてもよい。
2以上の可動脚と、
前記可動脚に連結された上体部と、
外部対象物から前記可動脚に印加される外力を検出する外力検出手段と、
前記外力検出手段による検出結果に従い前記可動脚及び/又は上体部の動作を適応的に制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする脚式移動ロボットである。
(2)それぞれ質点を設定する。質点の設定方法は、設計者のマニュアル入力であっても、所定の規則に従った自動生成のいずれでも構わない。
(3)ロボット100の全身を所定個数の領域に分割する。さらに、各領域i毎に、重心を求め、その重心位置と質量miを該当する質点に付与する。領域分割は、設計者によるマニュアル処理又は自動処理のいずれであっても構わない。
(4)各質点miを、質点位置riを中心とし、その質量に比例した半径に持つ球体として表示する。
(5)現実に連結関係のある質点すなわち球体同士を連結する。
3…首関節ピッチ軸,4…首関節ロール軸
5…体幹ピッチ軸,6…体幹ロール軸
7…体幹ヨー軸,8…肩関節ピッチ軸
9…肩関節ロール軸,10…上腕ヨー軸
11…肘関節ピッチ軸,12…前腕ヨー軸
13…手首関節ピッチ軸,14…手首関節ロール軸
15…手部,16…股関節ヨー軸
17…股関節ピッチ軸,18…股関節ロール軸
19…膝関節ピッチ軸,20…足首関節ピッチ軸
21…足首関節ロール軸,22…足部(足底)
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…姿勢センサ
94,95…力センサ
100…脚式移動ロボット
Claims (4)
- 2以上の可動脚と、
前記可動脚に連結された上体部と、
外部対象物から前記可動脚に印加される外力を検出する外力検出手段と、
前記外力検出手段による検出結果に従い前記可動脚又は上体部の動作を適応的に制御する制御手段と、
を具備し、
質量又は反発係数が不明な外部対象物を前記可動脚の1つを用いて所定速度で蹴る場合には、
該可動脚は前記所定速度よりも低い速度で該外部対象物を蹴り、
前記制御手段は、このときの前記外力検出手段の出力に基づいて前記所定速度で該外部対象物を蹴ったときの質量又は反発係数を予測し、実際に前記所定速度で該外部対象物を蹴るときには該予測結果に従って前記可動脚又は前記上体部の動作を適応的に制御する、
ことを特徴とするロボット装置。 - 前記外力検出手段は、前記可動脚の1つが外部対象物を蹴ったときに受ける反力を検出し、
前記制御手段は、該検出された反力に従い前記可動脚又は上体部の動作を適応的に制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボット装置。 - 2以上の可動脚と、前記可動脚に連結された上体部とを備えたロボット装置の制御方法において、
外部対象物から前記可動脚に印加される外力を検出する外力検出ステップと、
前記外力検出ステップにおける検出結果に従い前記可動脚又は上体部の動作を適応的に制御する制御ステップと、
を有し、
質量又は反発係数が不明な外部対象物を前記可動脚の1つを用いて所定速度で蹴る場合には、
該可動脚は前記所定速度よりも低い速度で該外部対象物を蹴り、
前記制御ステップは、このときの外力検出ステップにおける出力に基づいて前記所定速度で該外部対象物を蹴ったときの質量又は反発係数を予測し、実際に前記所定速度で該外部対象物を蹴るときには該予測結果に従って前記可動脚又は上体部の動作を適応的に制御する、
ことを特徴とするロボット装置の制御方法。 - 前記外力検出ステップでは、前記可動脚の1つが外部対象物を蹴ったときに受ける反力を検出し、
前記制御ステップでは、該検出された反力に従い前記可動脚又は上体部の動作を適応的に制御する、
ことを特徴とする請求項3に記載のロボット装置の制御方法。
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JP2004290710A JP4481132B2 (ja) | 1999-11-25 | 2004-10-01 | ロボット装置及びその制御方法 |
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JP2004290710A JP4481132B2 (ja) | 1999-11-25 | 2004-10-01 | ロボット装置及びその制御方法 |
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JP2000314565A Division JP3615702B2 (ja) | 1999-11-25 | 2000-10-16 | 脚式移動ロボットの動作制御装置及び動作制御方法、並びに、脚式移動ロボット |
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JP4481132B2 true JP4481132B2 (ja) | 2010-06-16 |
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Family Applications (1)
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JP2004290710A Expired - Lifetime JP4481132B2 (ja) | 1999-11-25 | 2004-10-01 | ロボット装置及びその制御方法 |
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-
2004
- 2004-10-01 JP JP2004290710A patent/JP4481132B2/ja not_active Expired - Lifetime
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