WO2006011577A1 - 多点接地型足部支持機構及びそれを備えた2足歩行ロボット並びにその制御構造 - Google Patents

多点接地型足部支持機構及びそれを備えた2足歩行ロボット並びにその制御構造 Download PDF

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Kenji Hashimoto
Akihiro Ohta
Takuya Hosobata
Yusuke Sugahara
Yutaka Mikuriya
Masamiki Kawase
Hiroyuki Sunazuka
Chiaki Tanaka
Yoichi Takamoto
Katsuyuki Baba
Shigeaki Ino
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    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0004Braking devices

Abstract

 各支持点が受動的に路面等の接地面の凹凸にならい、全ての支持点が接地した際に支持点を固定することにより、段差等がある接地面においても、速やかに足底を多角点支持することができ、転倒を回避することができる信頼性に優れる多点接地型足部支持機構の提供。  歩行ロボットの脚部の足底にそれぞれ配設される基部と、基部の底面より下方に端部が突出して配設され接地時にそれぞれ独立して上方に移動する摺動自在又は回動自在に支持された3以上の足底支持部と、基部又は各々の足底支持部に配設され各々の足底支持部の接地を検出する接地センサと、基部に配設され接地センサが全ての足底支持部の接地を検出した時に全ての足底支持部の運動を制動するロック機構と、を備えている。                                                                                 

Description

明 細 書
多点接地型足部支持機構及びそれを備えた 2足歩行ロボット並びにその 制御構造
技術分野
[0001] 本発明は、足底の平面内に仮想的な支持多角形を形成し足底を多角点支持する 多点接地型足部支持機構及びそれを備えた 2足歩行ロボット並びにその制御方法 に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、人間の生活環境で活動する人間形ロボット、 V、わゆるヒューマノイドロボット の研究、開発がさかんに行われている。ヒューマノイドロボットは、工業生産だけでな ぐ家事、高齢者介護等、人間の生活を快適にする目的で使用される場合が多ぐ人 間のために作られた環境において不特定の使用者と密着して作業するため、それに 適した形態と機能を持つ必要がある。また、特別な使用訓練を必要とせず安全で柔 軟なインターフェースを備えることも要求され、極めて多くの研究課題がある。特に、 移動手段として人間と同様に 2足を有し、 2足歩行を行う 2足歩行ロボットは、多くの研 究機関や企業で鋭意研究され開発されて ヽる。
本出願人が出願した (特許文献 1)には「ベース部と、右足部及び左足部と、ベース 部と右足部及び左足部の各々に配設された複数の受動ジョイントと、ベース部に配 設された受動ジョイントと右足部に配設された受動ジョイントとの間、及び、ベース部 に配設された受動ジョイントと左足部に配設された受動ジョイントとの間に各々配設さ れたパラレルリンク機構部と、を備えた 2足歩行ロボットの下半身モジュール」が開示 されている。
また、同じく本出願人が出願した (特許文献 2)には「足部において目標ゼロモーメ ントポイントを設定し、設定した目標ゼロモーメントポイントに応じて腰部のモーメント 補償軌道を算出する 2足歩行ロボット装置の歩行パターンを作成する歩行パターン 作成装置」が開示されている。
特許文献 1:特開 2003 - 291080号公報 特許文献 2 :特開 2004— 82223号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] (特許文献 1)に記載の 2足歩行ロボットの下半身モジュールは、脚部をパラレルリン ク機構で構成することにより、脚部が大きな負荷に耐えることができ、重量物の搬送が 可能で実用性に優れると共に、重量の大きい上半身を搭載又は組み込むことができ 設計の自由度に優れるものであり、(特許文献 2)に記載の歩行パターン作成装置を 備えることにより、安定した 2足歩行を行わせる歩行パターンを作成することができ、 特に平坦な接地面においては歩行動作の安定性に優れるという作用、効果を有して いたが、さらなる動作の安定性の向上、様々な地形における活動の実現が望まれて いた。
具体的には、
(1)高速移動が可能でエネルギー効率に優れる車輪移動式のロボットで侵入できな い凹凸の激 U、場所や多脚のロボットに必要な広!、支持基底面を確保できな 、場所 など、各足が平坦な接地面を確保することが困難な場所においては、従来の 2足歩 行ロボットの多くで採用されている剛体平板の足底では、足底の中心で突起物等を 踏んだ際に、足底を支持する支持多角形 (足底の接地点が形成する面積最大の凸 多角形)がどのように形成されるか予測不能であり、転倒を回避することができないと いう課題を有していた。
(2)また、仮に支持多角形を予測できた場合でも、形成される支持多角形の面積が 狭いので、安定した歩行を継続することが困難であり、歩行を続けるに従い揺動が大 きくなり、最終的に転倒に至るため、歩行安定性、信頼性に欠けるという課題を有し ていた。
[0004] 本発明は上記従来の課題を解決するもので、既存の 2足歩行ロボット等の足底に 容易に取付けることができ、各支持点が受動的に路面等の接地面の凹凸にならい、 全ての支持点が接地した際に支持点の運動を制動することにより、段差等がある接 地面においても、速やかに足底を多点支持することができ、転倒を回避することがで きる信頼性に優れる多点接地型足部支持機構の提供、及び凹凸や段差等がある複 雑な地形にぉ 、ても活動することができる歩行動作の安定性、汎用性に優れる多点 接地型足部支持機構を備えた 2足歩行ロボットの提供、並びにその制御構造の提供 を目的とする。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明の多点接地型足部支持機構及びそれを備えた 2足歩行ロボット並びにその制御方法は、以下の構成を有して!/、る。
本発明の請求項 1に記載の多点接地型足部支持機構は、歩行ロボットの脚部の足 底にそれぞれ配設される基部と、前記基部の底面より下方に端部が突出して配設さ れ接地時にそれぞれ独立して上方に移動する摺動自在又は回動自在に支持された 3以上の足底支持部と、前記基部又は前記各々の足底支持部に配設され前記各々 の足底支持部の接地を検出する接地センサと、前記基部に配設され前記接地セン サが前記全ての足底支持部の接地を検出した時に前記全ての足底支持部の運動を 制動するロック機構と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
(1)歩行ロボットの足底に配設される基部の底面より下方に端部が突出して配設され 、接地時にそれぞれ独立して上方に移動する摺動自在又は回動自在に支持された 3以上の足底支持部を有することにより、各々の足底支持部が受動的に接地面の凹 凸にならつて足底 (基部の底面)からの突出量が減少する方向に移動するので、接 地センサが全ての足底支持部の接地を検出した時に、ロック機構により全ての足底 支持部の運動を制動することで足底に平坦な接地面と同等の広さの仮想的な支持 多角形を形成して多角点(多点)支持することができ、歩行ロボットの脚部を確実に支 持することができ、転倒を回避することができる。
(2)各々の足底支持部が受動的に接地面の凹凸にならって接地することにより、接 地時における足底の基部を常に略水平にすることができ、これに伴って歩行ロボット の胴体や腰の位置や姿勢を設定した通りに制御することができるので、安定した歩 行を行うことができる。
(3)基部又は各々の足底支持部に配設された接地センサにより、各々の足底支持部 の接地を個別に検出することで、確実に全ての足底支持部の接地を確認することが でき、ロック機構による全ての足底支持部の運動を制動することができる。
(4)足底支持部が基部に摺動自在又は回動自在に支持されているので、足底支持 部の端部が路面等の接地面に接地した際に、接地面の凹凸によらず各々の足底支 持部を容易かつ確実に足底の上方に摺動又は回動させることができ、足底が接地面 の凸部に引っ掛力ることがなぐロック機構により全ての足底支持部の運動を制動す ることができ、足底に平坦な接地面と同等の広さの仮想的な支持多角形を形成して 多角点支持することができる。
(5)足底支持部が基部に配設されているので、足部支持機構を一体的に取り扱うこ とができ、既存の歩行ロボットの脚部の足底に容易に取付けを行うことができ、歩行口 ボットの歩行動作の安定性を向上させることができる。
(6) 3以上の足底支持部を有することにより、足底に確実に平坦な接地面と同等の広 さの支持多角形を形成して多角点支持することができるので、歩行ロボットの脚部を 安定して支持することができ、特に 2足歩行ロボットに対し好適に用いることができる。 ここで、基部の外形は歩行ロボットの脚部の足底の大きさに合わせて十分な支持面 積が確保できるように略矩形状や略六角形、略八角形等の多角形状或いは略円形 状、略楕円形状等に形成する。基部の材質にはアルミニウム合金が好適に用いられ る。軽量で高い強度と剛性がえられるからである。
基部には、床や路面等の接地面からの反力を検出し ZMP (ゼロモーメントポイント) の位置を測定するための 6軸カ覚センサが配設され、歩行ロボットの脚部の足底に 取付けられる。
足底支持部は略円柱状や略楕円柱状のほか、三角柱状、四角柱状、六角柱状等 の多角柱状に形成し摺動自在に支持する力 或いはそれらを略 L字型に折り曲げ、 その端部を回動自在に軸支する。これにより、基部の底面より下方に突出した足底支 持部が路面等の接地面に接地した際に、足底支持部の一端部を足底からの突出量 が減少するように上方に移動させることができ、接地面の凹凸に倣うことができる。 足底支持部の端部が基部の中心から等距離となるように同一円周上に等間隔で配 設した場合、足底支持部によって形成される支持多角形が、正三角形や正方形等の 正多角形となるので、各足底支持部によって均一に脚部を支持することができ、接地 時の安定性を向上させることができる。
[0007] 接地センサとしては、基部又は足底支持部に配設し、足底支持部の摺動又は回動 を検出するものや、或いは足底支持部の接地側の端部に配設し、足底支持部と接地 面との接地を検出するもの等が用いられる。
足底支持部の下端には合成ゴム等で略円柱状や略半球状等に形成した接地用突 部を配設してもよい。これにより、足底支持部の下端を保護することができる。特に足 底支持部の下端に接地センサが配設されている場合は、接地センサの接地部以外 の外周部等を足底支持部や接地用突部で覆うようにして接地センサを保護すること ができ、破損を防止することができるので信頼性に優れる。
また、接地センサを含む足底支持部の下端全体を覆うように略有底円筒状等に形 成された摺動ケースを足底支持部に摺動自在に取付けた場合、接地時の足部の接 地角度によらず摺動ケースを上方に摺動させることができ、摺動ケースの摺動に反応 させて接地センサによる足底支持部と接地面との接地を検知することができる。これ により、足部の接地角度による接地センサの検出不良を防止でき、信頼性を向上さ せることができる。
[0008] ロック機構としては、全ての足底支持部が接地した時に接地センサ力 の信号に従 つて、ァクチユエータを駆動し、ァクチユエータによりブレーキ部を摺動又は回動させ 、足底支持部の上端や側面に形成又は配設された当接部にブレーキ部を当接させ 、機械的な固定或いは摩擦力による固定を行うものが好適に用いられる。足底支持 部の制動を解除する際には、全ての足底支持部が接地面から離れた時に同時に行 うようにしてもよいし、各足底支持部が接地面から離れた時に個別に行うようにしても よい。
尚、足底支持部を常に基部の底面側に付勢するばね等の押圧部材を備えた場合 、ロック機構が解除されると同時に、自動的に押圧部材の復元力により足底支持部を 基部の底面力 突出させることができ、足底支持部を初期状態に復帰させることがで きる。
この多点接地型足部支持機構は既存の歩行ロボットの足部に容易に取付けること ができ、 3以上の足底支持部を有することにより、各足底に確実に支持多角形を形成 して多角点支持することができるので、車輪移動式のロボットで侵入できない凹凸の 激し 、場所や多脚のロボットに必要な広 、支持基底面を確保できな 、場所で歩行を 行う 2足歩行ロボットに対し特に有用であるが、 4足や 6足等の他脚の歩行ロボットに 対して取付けることも可能である。
[0009] 請求項 2に記載の発明は、請求項 1に記載の多点接地型足部支持機構であって、 前記足底支持部が、下端部で接地する垂直支持部と、前記垂直支持部の上端部か ら略水平方向に延設された水平支持部と、前記水平支持部の端部に形成された軸 支部と、を有し、前記基部が、前記各々の足底支持部の前記軸支部を回動自在に 軸支する回動支持部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項 1の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)足底支持部が下端部で接地する垂直支持部と垂直支持部の上端部から略水平 方向に延設された水平支持部を有し、水平支持部の端部に形成された軸支部にお いて、基部に形成された回動支持部により回動自在に軸支されていることにより、足 底支持部の垂直支持部の下端部が接地した際に、各々の足底支持部が軸支部を支 点として回動し、足底支持部が受動的に接地面の凹凸にならって足底からの突出量 が減少する方向(上方)に移動することができ、仮想的な支持多角形を形成して多角 点支持することができる。
[0010] ここで、押圧部材として足底支持部の軸支部にねじりコイルばねを配設し、常に垂 直支持部の下端が基部の底面より下方に突出する方向(下方)に付勢してもよい。こ れにより、ロック機構が解除されると同時に、自動的に押圧部材の復元力により足底 支持部の垂直支持部を基部の底面力 突出させるように足底支持部を回動させるこ とができ、足底支持部を初期状態に復帰させることができる。
また、各々の足底支持部の水平支持部を基部の中心から放射状に配置した場合、 各足底支持部で均一に脚部を支持することができ、接地時の安定性に優れる。特に 、足底支持部を等角度毎に配設した場合、足底支持部によって形成される支持多角 形が、正三角形や正方形等の正多角形となり、接地安定性を向上させることができる
[0011] 請求項 3に記載の発明は、請求項 2に記載の多点接地型足部支持機構であって、 前記接地センサが、前記足底支持部の前記垂直支持部の下端部に配設された構成 を有している。
この構成により、請求項 2の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)接地センサが足底支持部の垂直支持部の下端部に配設されていることにより、 足底支持部の垂直支持部の下端部が路面等の接地面に接地した際に、直接、接地 した力どうかを検出することができるので、接地の有無をより確実に認識することがで き、ロック機構の誤作動を防止することができ、脚部を安定して支持することができる
[0012] ここで、接地センサは接地部が路面等の接地面に接地した際に、足底支持部が接 地したことを検出する。接地センサの接地部としては、センサ表面に突設されたピン が直接、接地面に当接してスイッチングを行う押しボタン形のものや、センサ表面に 一端が回動自在に支持された板ばねの他端が、接地面に当接して揺動することによ りセンサ表面の接点に接触してスイッチングを行うヒンジレバー形のもの等がある。ヒ ンジレバー形の場合、接地面に当接する側の端部には接地面側に突起部を形成又 は配設することが好ましい。これにより、より確実に板ばねの端部を接地面に当接さ せることができ、板ばねを揺動させることができ、スイッチング動作の安定性に優れる 。特に、突起部が回転自在に配設されたローラの場合、足底支持部の回動に伴って ローラが接地面を滑るようにして移動することができ、板ばねに余分な負荷をかけるこ とがなぐスイッチング動作の安定性を向上させることができる。尚、接地センサの接 地部は歩行時に先に接地する垂直支持部の基部側 (踵側)に配置する。これにより、 確実に接地センサの接地部を接地面に当接させスイッチングを行うことができ、接地 センサの動作安定性に優れる。
[0013] 請求項 4に記載の発明は、請求項 2に記載の多点接地型足部支持機構であって、 前記接地センサが前記足底支持部の前記水平支持部の下部に配設されると共に、 前記基部に固定され前記接地センサの下方に配設されたセンサ当接部を備えた構 成を有している。
この構成により、請求項 2の作用に加え、以下のような作用を有する。
(1)接地センサが足底支持部の水平支持部に配設され、センサ当接部への当接の 有無により足底支持部の下端部の接地による足底支持部の回動を検知することがで きるため、接地面の形状や小石等の障害物の有無等によらず接地センサが確実に 作動し、作動の確実性及び安定性を向上できる。
[0014] 請求項 5に記載の発明は、請求項 2乃至 4の内いずれか 1項に記載の多点接地型 足部支持機構であって、前記各々の足底支持部が、前記水平支持部の端部に形成 された略円弧状の当接部を有し、前記ロック機構が、(a)前記各々の足底支持部の 前記当接部に当接する上方に拡開した傾斜部が下端に形成されたブレーキ部と、 ( b)前記ブレーキ部に連設され前記ブレーキ部を上下方向に摺動させるァクチユエ一 タと、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項 2乃至 4の内いずれか 1項の作用にカ卩え、以下のような作用 を有する。
(1)足底支持部の水平支持部の端部に略円弧状の当接部が形成され、ロック機構 が下端に傾斜部が形成されたブレーキ部とブレーキ部に連設されたァクチユエータ を有するので、足底支持部が接地した際に、ロック機構のァクチユエータによりブレー キ部を上下方向に摺動させることができ、ブレーキ部の傾斜部を足底支持部の当接 部に当接させることができ、確実に足底支持部の回動を防止することができ、足底支 持部による多角点支持を行なって脚部を安定して支持することができる。
(2)足底支持部の水平支持部の当接部が略円弧状に形成され、ロック機構のブレー キ部の傾斜部が上方に拡開して形成されているので、足底支持部の回動量によらず 、足底支持部の水平支持部の当接部にブレーキ部の傾斜部を確実に当接させること ができ、足底支持部の回動を防止して保持することができる。
(3)ァクチユエータがブレーキ部を上下方向に摺動させるように配置することにより、 ロック機構の設置スペースを狭くすることができ、省スペース性に優れ、多点接地型 足部支持機構の小型軽量ィ匕を図ることができる。
[0015] ここで、ァクチユエータとしては、ガス圧や油圧等でシリンダを駆動させるものゃ電 磁式のソレノイド等を用いることができる。ソレノイドは小型軽量で省スペース性に優 れ、特に、上下両方向にブレーキ部を動作可能な双安定自己保持型ソレノイドは、 ブレーキ部による制動時 (降下時)と制動解除時 (上昇時)の両方にソレノイドの吸引 力を使用することができ、高速なブレーキ部の上下動を行うことができ、好適に用いら れる。また、双安定自己保持型ソレノイドは磁石を内蔵しているため、通電をしていな くても磁石の反発力によりロックをかける方向に力が働き、より確実にロックをすること ができ信頼性に優れると共に、制動時と制動解除時のみに通電すればよ!、ので省ェ ネルギー性に優れる。
[0016] 請求項 6に記載の発明は、請求項 5に記載の多点接地型足部支持機構であって、 前記ブレーキ部に配設された弾性体上部止着部と、前記基部に配設された弾性体 下部止着部と、上端部が前記弾性体上部止着部に止着され下端部が前記弾性体下 部止着部に止着された弾性体と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項 5の作用に加え、以下のような作用を有する。
( 1)制動解除動作時においてブレーキ部が上方へ摺動することにより伸長された弾 性体の復元力により、制動動作時においてブレーキ部を迅速に下方へ摺動させるこ とができ、迅速に制動動作を行うことができ応答速度を向上できる。
(2)制動動作時の状態 (ブレーキ部の傾斜部を足底支持部の当接部に当接させた 状態)においても弾性体の復元力が働くように調整することで、制動動作中は常にブ レーキ部の傾斜部を足底支持部の当接部に復元力で押圧できるので、足底支持部 を強固にロックすることができる。
[0017] ここで、弾性体としては、引張りばねや引張りコイルばね等が用いられる。
なお、制動動作時の状態で弾性体の復元力が働くようにするためには、制動動作 時のブレーキ部が下方へ摺動した状態において、伸長した弾性体が各止着部間に 止着されるように弾性体の長さや各止着部間の距離を調整する。
[0018] 本発明の請求項 7に記載の多点接地型足部支持機構を備えた 2足歩行ロボットは 、左右の足部と、前記左右の足部の足底にそれぞれ配設された請求項 1乃至 6の内 Vヽずれか 1項の多点接地型足部支持機構と、を備えた構成を有して!/、る。
この構成により、以下のような作用を有する。
( 1)左右の足部の足底にそれぞれ多点接地型足部支持機構が配設されているので 、左右の足部の内、歩行時に接地した足部の多点接地型足部支持機構により、凹凸 や段差等がある複雑な接地面においても、足底に平坦な接地面と同等の広さの仮想 的な支持多角形を形成して多角点支持することができ、 2足歩行ロボットの脚部を確 実に支持することができ、転倒を回避して安定した歩行を継続することすることができ る。
(2) 2足歩行ロボットの ZMP制御を行う場合、通常、接地面は水平な平坦面であると 仮定し、 ZMPが支持多角形内に存在するように歩行パターンを設定するため、従来 の剛体平板の足底では、接地面の傾斜面や凹凸を踏んだ場合は歩行ロボットが認 識する支持多角形と実際の支持多角形とが大きく異なってしまい、歩行が不安定に なって最終的には転倒してしまうが、各々の足底支持部が受動的に接地面にならつ て接地することにより、接地面に凹凸があっても 2足歩行ロボットが認識する支持多角 形と実際の支持多角形とを常に略一致させることができるので、設定した歩行パター ン通りの安定した歩行を行うことができる。
[0019] ここで、 2足歩行ロボットは、脚部にシリアルリンク機構部又はパラレルリンク機構部 を有する。ノ ラレルリンク機構部はベース部に配設された受動ジョイントと左右の足部 にそれぞれ配設された受動ジョイントとの間に各々配設される。各々のパラレルリンク 機構部を 2本のリンクを 1組として V字形状に配設し、それを 3組配設したスチュワート プラットフォームにより構成した場合、安定性及び剛性に優れると共に、動作制御を 簡便化することができる。
リンクとしては、モータを用いた送り螺子機構を有するものや、油圧、水圧、空気圧 シリンダや直動型ァクチユエ一タ等を用いた直動リンクや、 2以上の棒状部材を駆動 関節により連結したもの等種々のものが用いられる。なお、直動リンクを用いた場合、 各々の直動リンクはその軸方向へ伸縮するため互いに干渉することがなく装置の小 型化が可能であり好ましい。
[0020] 受動ジョイントとしては、ユニバーサルジョイント、ボールジョイント、又は 2軸の軸継 手、或 ヽはこれらと 1軸或いは 2軸の軸継手の組合せ等を各々適宜ベース側や左右 の足部に配置して用いられる。なお、ユニバーサルジョイントを用いた場合、ボール ジョイントに比べ可動範囲が広くなるため好ましい。
左右の脚部に用いられる各々のパラレルリンク機構部をベース部の中央の両側に 対称に配設し、また、ノ ラレルリンク機構部に用いられるリンクも、左右の脚部で同様 に対称に配設した場合、歩行動作制御を行うための ZMP制御が可能であり、歩行動 作時の安定性に優れる。
本発明の請求項 8に記載の 2足歩行ロボットの制御構造は、左右の足部と、前記左 右の足部の足底にそれぞれ配設された多点接地型足部支持機構と、を有し、前記 多点接地型足部支持機構が前記足底力 一端部が突出して配設され接地時にそれ ぞれ独立して受動的にその突出量が減少する 3以上の足底支持部と、前記各々の 足底支持部の接地を検出する接地センサと、前記各々の足底支持部の運動を制動 するロック機構と、を備え、前記左右の足部を上下動させて歩行する 2足歩行ロボット の制御構造であって、前記左右の足部のそれぞれについて、前記多点接地型足部 支持機構の全ての足底支持部が路面等の接地面に接地したことを前記接地センサ で検出した時に前記ロック機構により前記全ての足底支持部の運動を制動し、接地 した前記足部の前記足底を多角点支持すると共に、前記多点接地型足部支持機構 の全ての足底支持部が路面等の接地面力 離れたことを前記接地センサで検出し た時に前記ロック機構を解除して前記全ての足底支持部の制動を解除する構成を有 している。
この構成により、以下のような作用を有する。
(1)左右の足部のそれぞれについて、多点接地型足部支持機構の全ての足底支持 部が路面等の接地面に接地したことを接地センサで検出した時にロック機構により全 ての足底支持部の運動を制動し、接地した足部の足底に仮想的な支持多角形を形 成して多角点支持するので、 2足歩行ロボットの歩行時に左右の足部のいずれか一 方のみが接地している状態でも、接地した足部によって 2足歩行ロボットを確実に支 持することができ、 ZMP制御を行って安定した歩行を行うことができる。
(2)左右の足部のそれぞれが、多点接地型足部支持機構の全ての足底支持部が路 面等の接地面に接地したことを接地センサで検出した時にロック機構により全ての足 底支持部の運動を制動し、多点接地型足部支持機構の全ての足底支持部が路面 等の接地面力 離れたことを接地センサで検出した時にロック機構を解除して全ての 足底支持部の制動を解除するので、接地した足部の足底に支持多角形が形成され た段階で確実に接地した足部に重心を移動させ多角点支持することができ、歩行動 作の安定性を向上させることができ、 2足歩行ロボットの転倒を防止することができる 発明の効果
以上のように、本発明の多点接地型足部支持機構及びそれを備えた 2足歩行ロボ ット並びにその制御方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項 1に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
(1)足底に配設される基部の底面より下方に一端部が突出して配設され、接地時に それぞれ独立して上方に移動する摺動自在又は回動自在に支持された 3以上の足 底支持部を有することにより、各々の足底支持部が受動的に接地面の凹凸にならつ て足底力 の突出量が減少する方向に移動するので、接地センサが全ての足底支 持部の接地を検出した時に、ロック機構により全ての足底支持部の運動を制動するこ とで足底に平坦な接地面と同等の広さの仮想的な支持多角形を形成して多角点支 持することができ、脚部を確実に支持することができ、転倒を回避することができる信 頼性に優れた多点接地型足部支持機構を提供することができる。
(2)各々の足底支持部が受動的に接地面の凹凸にならって接地することにより、接 地時における足底の基部を常に略水平にすることができ、これに伴って歩行ロボット の胴体や腰の位置や姿勢を設定した通りに制御することができる歩行安定性に優れ た多点接地型足部支持機構を提供することができる。
(3)基部又は各々の足底支持部に配設された接地センサにより、各々の足底支持部 の接地を個別に検出することで、確実に全ての足底支持部の接地を確認することが でき、ロック機構による全ての足底支持部の運動を制動することができる確実性に優 れた多点接地型足部支持機構を提供することができる。
(4)足底支持部が基部に摺動自在又は回動自在に支持されているので、足底支持 部の一端部が路面等の接地面に接地した際に、接地面の凹凸によらず各々の足底 支持部を容易かつ確実に足底の上方に摺動又は回動させることができ、足底が接地 面の凸部に引っ掛力ることがなぐロック機構により全ての足底支持部の運動を制動 することができ、足底に平坦な接地面と同等の広さの仮想的な支持多角形を形成し て多角点支持することができる確実性に優れた多点接地型足部支持機構を提供す ることがでさる。
(5)足底支持部が基部に配設されているので、足部支持機構を一体的に取り扱うこ とができ、既存の歩行ロボットの脚部の足底に容易に取付けを行うことができ、歩行口 ボットの歩行動作の安定性を向上させることができる組立て性、生産性に優れた多点 接地型足部支持機構を提供することができる。
(6) 3以上の足底支持部を有することにより、足底に確実に平坦な接地面と同等の広 さの支持多角形を形成して多角点支持することができるので、歩行ロボットの脚部を 安定して支持することができ、特に 2足歩行ロボットに対し好適に用いることができる 実用性、信頼性に優れた多点接地型足部支持機構を提供することができる。
[0023] 請求項 2に記載の発明によれば、請求項 1の効果に加え、以下のような効果を有す る。
(1)足底支持部が下端部で接地する垂直支持部と垂直支持部の上端部から略水平 方向に延設された水平支持部を有し、水平支持部の他端部に形成された軸支部に おいて、基部に形成された回動支持部により回動自在に軸支されていることにより、 足底支持部の垂直支持部の下端部が接地した際に、各々の足底支持部が軸支部を 支点として回動し、足底支持部が受動的に接地面の凹凸にならって足底からの突出 量が減少する方向(上方)に移動することができ、仮想的な支持多角形を形成して多 角点支持することができる歩行動作安定性に優れた多点接地型足部支持機構を提 供することができる。
[0024] 請求項 3に記載の発明によれば、請求項 2の効果に加え、以下のような効果を有す る。
(1)接地センサが足底支持部の垂直支持部の下端部に配設されていることにより、 足底支持部の垂直支持部の下端部が路面等の接地面に接地した際に、直接、接地 した力どうかを検出することができるので、接地の有無をより確実に認識することがで き、ロック機構の誤作動を防止することができ、脚部を安定して支持することができる 信頼性、確実性に優れた多点接地型足部支持機構を提供することができる。
[0025] 請求項 4に記載の発明によれば、請求項 2の効果に加え、以下のような効果を有す る。 (1)接地センサにより足底支持部の下端部の接地による足底支持部の回動を検知 することができるため、接地面の形状や小石等の障害物の有無等によらず接地セン サが確実に作動する作動の確実性及び安定性に優れた多点接地型足部支持機構 を提供することができる。
[0026] 請求項 5に記載の発明によれば、請求項 2乃至 4の内いずれか 1項の効果にカロえ、 以下のような効果を有する。
(1)足底支持部の水平支持部の他端部に略円弧状の当接部が形成され、ロック機 構が一端に傾斜部が形成されたブレーキ部とブレーキ部の他端に連設されたァクチ ユエータを有するので、足底支持部が接地した際に、ロック機構のァクチユエータに よりブレーキ部を上下方向に摺動させることができ、ブレーキ部の傾斜部を足底支持 部の当接部に当接させることができ、確実に足底支持部の運動を制動することができ 、脚部を安定して支持することができる信頼性、確実性に優れた多点接地型足部支 持機構を提供することができる。
(2)足底支持部の水平支持部の当接部が略円弧状に形成され、ロック機構のブレー キ部の傾斜部が上方に拡開して形成されているので、足底支持部の回動量によらず 、足底支持部の水平支持部の当接部にブレーキ部の傾斜部を確実に当接させること ができ、足底支持部の回動を防止し制動することができる動作安定性に優れた多点 接地型足部支持機構を提供することができる。
(3)ァクチユエータがブレーキ部を上下方向に摺動させるように配置することにより、 ロック機構の設置スペースを狭くすることができる小型軽量で省スペース性に優れた 多点接地型足部支持機構を提供することができる。
[0027] 請求項 6に記載の発明によれば、請求項 5の効果に加え、以下のような効果を有す る。
(1)制動解除動作時において伸長された弾性体の復元力により、制動動作時におい てブレーキ部を迅速に下方へ摺動させることができ、迅速に制動動作を行うことがで きる応答速度の優れた多点接地型足部支持機構を提供することができる。
(2)制動動作時の状態においても弾性体の復元力が働くように調整することで、制動 動作中において常にブレーキ部を足底支持部の当接部に復元力で押圧できるので 、足底支持部を強固にロックすることができる信頼性、確実性に優れた多点接地型足 部支持機構を提供することができる。
[0028] 請求項 7に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
(1)左右の足部の足底にそれぞれ多点接地型足部支持機構が配設されているので 、左右の足部の内、歩行時に接地した足部の多点接地型足部支持機構により、凹凸 や段差等がある複雑な接地面においても、足底に平坦な接地面と同等の広さの仮想 的な支持多角形を形成することができ、脚部を確実に支持することができ、転倒を回 避することができる歩行時の安定性に優れた多点接地型足部支持機構を備えた 2足 歩行ロボットを提供することができる。
(2) 2足歩行ロボットの ZMP制御を行う場合、各々の足底支持部が受動的に接地面 にならつて接地することにより、接地面に凹凸があっても 2足歩行ロボットが認識する 支持多角形と実際の支持多角形とを常に略一致させることができるので、設定した歩 行パターン通りの安定した歩行を行うことができる 2足歩行ロボットを提供することがで きる。
[0029] 請求項 8に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
(1)左右の足部のそれぞれについて、多点接地型足部支持機構の全ての足底支持 部が路面等の接地面に接地したことを接地センサで検出した時にロック機構により全 ての足底支持部の運動を制動し、接地した足部の足底を多角点支持するので、 2足 歩行ロボットの歩行時に左右の足部のいずれか一方のみが接地している状態でも、 接地した足部によって 2足歩行ロボットを確実に支持することができ、 ZMP制御を行 つて安定した歩行を行うことができる信頼性に優れた 2足歩行ロボットの制御構造を 提供することができる。
(2)左右の足部のそれぞれが、多点接地型足部支持機構の全ての足底支持部が路 面等の接地面に接地したことを接地センサで検出した時にロック機構により全ての足 底支持部の運動を制動し、多点接地型足部支持機構の全ての足底支持部が路面 等の接地面力 離れたことを接地センサで検出した時にロック機構を解除して全ての 足底支持部の制動を解除するので、接地した足部の足底に仮想的な支持多角形が 形成され多角点支持された段階で確実に接地した足部に重心を移動させることがで きる歩行動作の安定性に優れた 2足歩行ロボットの制御構造を提供することができる 図面の簡単な説明
[0030] [図 1]本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構を示す斜視図である
[図 2] (a)足底支持部及びロック機構を示す要部断面側面図 (b)足底支持部の制動 状態を示す要部断面側面図である。
[図 3]本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構を備えた 2足歩行口 ボットを示す斜視図である。
[図 4]ベース部受動ジョイントの要部斜視図である。
[図 5]足部受動ジョイントの要部斜視図である。
[図 6]多点接地型足部支持機構を備えた 2足歩行ロボットの歩行状態を示す足部の 拡大側面図である。
[図 7]実施の形態 2における多点接地型足部支持機構の足底支持部及びロック機構 を示す要部斜視図である。
[図 8] (a)足底支持部及びロック機構を示す要部断面側面図 (b)足底支持部の固定 状態を示す要部断面側面図である。
符号の説明
[0031] 1 本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構
2 基部
2a カ覚センサ収容部
2b 位置決め孔
2c ボルト揷通孔
2d 底面
2e 回動支持部
2f リブ
3 足底支持部
3a 垂直支持部 b 水平支持部
c 下端部
d 軸支部
e 当接部
接地センサ
a センサ固定孔b センサ表面
c 接点
d 接地部
e ローラ
f 接続端子
ロック機構
a ァクチユエータb 摺動部
ブレーキ部
a 傾斜部
b 背面部
接続シャフト
ブレーキ当接部a 摩擦材
0 2足歩行ロボット1 ベース部
2a、 12b 足部
3 ノ ラレルリンク機構部3a、 13b 直動リンク4 ベース部受動ジョイント5 足部受動ジョイント6a ベース部上部継手 b 上部 «手軸c ベース部下部 «1手d 下部 «手軸e 連結回動部a 第 1の足部上部継手b 第 2の足部上部継手c 上部 «手軸d 足部下部継手e 下部 «手軸f 連結回動部
基部
a 基部軸
接地面
a 傾斜面
保持部
a 弾性体下部止着部 足底支持部a 垂直支持部b 水平支持部c 下端部
d 軸支部
e 当接部
接地センサa 可動部
b 下端面
ロック機構
a ァクチユエータb 摺動部 26 ブレーキ部
26a 弾性体上部止着部
26b 傾斜部
26c 背面部
27 弾性体
28 ブレーキ当接部
28a 摩擦材
29 底壁部
29a センサ当接部
発明を実施するための最良の形態
(実施の形態 1)
本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構について、以下図面を 用いて説明する。
図 1は本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構を示す斜視図で ある。
図 1中、 1は本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構、 2はアルミ ニゥム合金等の金属製で外形が略矩形状等の多角形や円形に形成された多点接地 型足部支持機構 1の基部、 2aは略有底円筒状等に形成され床や路面等の接地面か らの反力を検出し ZMPの位置を測定するための 6軸カ覚センサ(図示せず)が収容 される基部 2のカ覚センサ収容部、 2bはカ覚センサ収容部 2aの底面に穿設され 6軸 カ覚センサの位置決めを行うための位置決めピンが挿通される 2箇所の位置決め孔 、 2cはカ覚センサ収容部 2aの底面に穿設され 6軸カ覚センサをねじ止めにより固定 する固定ボルトが揷通される 4箇所のボルト揷通孔、 2dは基部 2の底面、 2eは基部 2 の四隅に配設された回動支持部、 2fは底面 2dに立設され底面 2dを補強すると共に 各部を収容するリブ、 3は垂直支持部 3aと垂直支持部 3aの上端部力 折曲され略水 平方向に延設された水平支持部 3bを有する略 L字形に形成され垂直支持部 3aの下 端部 3cが基部 2の底面 2dより下方に突出して配設され水平支持部 3bの端部がそれ ぞれ回動支持部 2eにより回動自在に軸支された 4つの足底支持部、 4は 4つの足底 支持部 3の垂直支持部 3aの下端部 3cにそれぞれ配設若しくは収納され足底支持部 3の下端部 3cが接地したことを検出する接地センサ、 5は基部 2の四隅に配設され 4 つの接地センサ 4により全ての足底支持部 3の接地を検出した時に全ての足底支持 部 3の運動を制動するロック機構である。
[0033] 基部 2に 6軸カ覚センサが収容されるカ覚センサ収容部 2aを有し、カ覚センサ収 容部 2aの底面に 6軸カ覚センサの位置決めを行うための位置決めピンが揷通される 2箇所の位置決め孔 2b及び 6軸カ覚センサをねじ止めにより固定する固定ボルトが 挿通される 4箇所のボルト揷通孔 2cが穿設されて 、るので、容易にカ覚センサ収容 部 2aに 6軸カ覚センサを位置決めし、固定することができる。これにより、 6軸カ覚セ ンサを介して既存の 2足歩行ロボット等の足部に多点接地型足部支持機構 1を取付 けることができ、床や路面等の接地面からの反力を検出し ZMPの位置を測定するこ とがでさる。
基部 2及びカ覚センサ収容部 2aの形状を変更するだけで、種々の形状の 2足歩行 ロボット等の足部に多点接地型足部支持機構 1を取付けることができ、汎用性に優れ る。
[0034] 次に、足底支持部及びロック機構の詳細について説明する。
図 2 (a)は足底支持部及びロック機構を示す要部断面側面図であり、図 2 (b)は足 底支持部の固定状態を示す要部断面側面図である。
図 2中、 3dは足底支持部 3の水平支持部 3bの端部に形成され基部 2の回動支持 部 2eにより回動自在に軸支された軸支部、 3eは足底支持部 3の水平支持部 3bの端 部に形成された略円弧状の当接部、 4aは足底支持部 3の垂直支持部 3aの端部に接 地センサ 4を嵌装固定するためのセンサ固定孔、 4bは接地センサ 4のセンサ表面、 4 cは接地センサ 4のセンサ表面 4bに突設された接点、 4dはセンサ表面 4bに一端が 揺動自在に支持され他端に配設されたローラ 4eが接地面 20に当接することにより揺 動しセンサ表面 4bの接点 4cに接触してスイッチングを行うヒンジレバー形の板ばね 力もなる接地部、 4eは接地部 4dの他端部の接地面 20側に配設されたローラ、 4fは 接地センサ 4を電気接続するための接続端子、 5aは双安定自己保持型ソレノイドを 用いたロック機構 5のァクチユエータ、 5bは接地センサ 4からの ONZOFF信号に伴 つて上下動するァクチユエータ 5aの摺動部、 6はァクチユエータ 5aの摺動部 5bに配 設され上下に摺動することにより足底支持部 3の制動解除 (上昇時)と制動 (降下時) を行う略楔形に形成されたブレーキ部、 6aはブレーキ部 6の下部の足底支持部 3側 が下端にいくにつれ肉薄 (傾斜)に形成されブレーキ部 6の降下時に水平支持部 3b の当接部 3eに当接して足底支持部 3の運動を制動する傾斜部、 6bはブレーキ部 6 の背面部、 7は摺動部 5bとブレーキ部 6とを接続する接続シャフト、 8はロック機構 5の ァクチユエータ 5aの側部に立設されたブレーキ当接部、 8aはブレーキ当接部 8のブ レーキ部 6側の面に貼設された摩擦材である。
ここで、足底支持部 3の下端部 3cは踵側が低くなるように傾斜して形成され、接地 センサ 4のローラ 4eは下端部 3cの踵側(基部 2側)に配設されている。これにより、接 地センサ 4のローラ 4eを確実に接地面 20に接地させることができ、接地部 4dを揺動 させてスイッチングを行うことができ、接地センサ 4の動作安定性に優れる。
また、摩擦材 8aとしては、合成樹脂製やゴム製のシート材が用いられる。特に、耐 磨耗性に優れると共に摩擦特性の良いクロロプレンゴムやふつ素ゴム、エチレンゴム 、二トリルゴム、シリコンゴム等が用いられる。特に、硬度の大きいクロロプレンゴムを 用いることが好ま 、。摩擦材 8aの硬度が小さ 、と制動動作時に摩擦材 8aが圧縮さ れ、その圧縮分だけ足底支持部 3が動いてしまい、歩行動作の安定性が悪くなる等 の悪影響を及ぼすためである。
以上のように構成された本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構 について、以下その動作を説明する。
多点接地型足部支持機構 1の 1組の足底支持部 3及びロック機構 5を用いて説明 する。
まず、足底支持部 3の制動動作について説明する。
図 2 (b)において、多点接地型足部支持機構 1が下降すると、足底支持部 3の下端 部 3cに配設された接地センサ 4のローラ 4eが接地面 20に接触する。ローラ 4eが接 地面 20に接触することにより、接地センサ 4の接地部 4dが上方に回動し、センサ表 面 4bの接点 4cに接触し、接地面 20に接地したことを検出して信号を発する。
接地センサ 4からの信号は接続端子 4fから図示しない配線を通って制御部(図示 せず)へ送られる。
全ての接地センサ 4から接地したことの信号を受取った制御部は、同時に全ての口 ック機構 5のァクチユエータ 5aに足底支持部 3の運動を制動してその状態を保持する ように指示する。
ァクチユエータ 5aの摺動部 5bが下方に摺動することにより、ブレーキ部 6の傾斜部 6aが当接部 3eに当接する。また、ブレーキ部 6は当接部 3eにより背面側へ押圧され 、背面部 6bがブレーキ当接部 8の摩擦材 8aに当接する。これにより、足底支持部 3が 軸支部 3dを中心に上方に回動するのを防止して足底支持部 3の運動を制動する。 全ての足底支持部 3の運動を制動することにより、足底の 4点接地が略矩形状の支 持多角形を形成する。各足底支持部 3が独立して動作するので、各足底支持部 3が 接地面 20の凹凸や傾斜にならって動作することができ、全ての足底支持部 3が接地 した時に同時に全ての足底支持部 3の運動を制動し、接地後は確実に支持多角形 を形成して脚部を支持することができる。
なお、足底支持部 3の制動動作前においては、図 2 (a)に示すようにブレーキ部 6の 背面部 6bとブレーキ当接部 8の摩擦材 8aとの間に僅かに隙間が形成され、ブレーキ 部 6と摩擦材 8aは離隔して配設されている。これにより、ブレーキ部 6の下降途中に 背面部 6bが摩擦材 8aに当接して下降動作を妨げることを防止できる。また、ブレー キ部 6が所定位置まで下降し当接部 3eに当接すると、ブレーキ部 6は当接部 3eに押 圧される。ブレーキ部 6は接続シャフト 7に遊着されているので押圧により背面部 6bが 摩擦材 8aに当接する。
次に、足底支持部 3の制動解除動作について説明する。
多点接地型足部支持機構 1が上昇すると、足底支持部 3の下端部 3cに配設された 接地センサ 4のローラ 4eが、接地部 4dのばね性により接地部 4dと共に下方に揺動し て初期位置に復帰する。なお、足底支持部 3の下端部 3cが接地面 20から離れると、 足底支持部 3は自重により軸支部 3dを中心に下方に回動し、ブレーキ部 6の傾斜部 6aが足底支持部 3の当接部 3eから離れると共に、背面部 6bがブレーキ当接部 8の 摩擦材 8aから離れる。
接地センサ 4の接地部 4dとセンサ表面 4bの接点 4cが非接触の状態になることによ り、各接地センサ 4から制御部へ送られて ヽた信号が途切れる。
全ての接地センサ 4からの信号が途切れた制御部は、同時に全てのロック機構 5の ァクチユエータ 5aに足底支持部 3の制動を解除するように指示し、ァクチユエータ 5a の摺動部 5bが上方に摺動する。
このようにして、足底支持部 3の制動が解除される。
以上のように構成された本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構 を備えた 2足歩行ロボットについて、図面を用いて説明する。
図 3は本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構を備えた 2足歩行 ロボットを示す斜視図であり、図 4はベース部受動ジョイントの要部斜視図であり、図 5 は足部受動ジョイントの要部斜視図である。
図中、 10は本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構 1を備えた 2 足歩行ロボット、 11は 2足歩行ロボット 10のベース部、 12a、 12bは略三角形状に形 成され足底に多点接地型足部支持機構 1が配設された 2足歩行ロボット 10の左右の 足部、 13は 2本の直動リンク 13a、 13bを 1組として V字形状に配設された 2足歩行口 ボット 10のパラレルリンク機構部、 14はベース部 11の左右にそれぞれ 3箇所ずつ互 Vヽに対称に配設され 3組のパラレルリンク機構部 13の上端と連結された 2自由度を有 するベース部受動ジョイント、 15は左右の足部 12a、 12bにそれぞれ 3箇所ずつ互い に対称に配設され 3組のパラレルリンク機構部 13の下端と連結された 3自由度を有 する足部受動ジョイントである。
図 4において、 16aはベース部 2の下部に固定されたコ字形状のベース部上部継 手、 16bはベース部上部継手 16aの立設された対向辺に架設された上部継手軸、 1 6cは直動リンク 13a, 13bの上端部に固定されたコ字形状のベース部下部継手、 16 dはベース部下部継手 16cの立設された対向辺に架設されベース部下部継手 16cを 回動自在に軸支する下部継手軸、 16eは上部継手軸 16bと下部継手軸 16dを直交 させて連結する連結回動部である。
図 5において、 17aは直動リンク 13aの下端部に連結されたコ字形状の第 1の足部 上部継手、 17bは直動リンク 13bの下端部に連結されたコ字形状の第 2の足部上部 継手、 17cは第 1の足部上部継手 17aと第 2の足部上部継手 17bの立設された対向 辺に架設され第 1の足部上部継手 17aと第 2の足部上部継手 17bを連結し各々回動 自在に軸支する上部継手軸、 17dは後述の基部を介して足部 12a, 12bに連結され たコ字形状の足部下部継手、 17eは足部下部継手 17dの立設された対向辺に架設 された下部継手軸、 17fは上部継手軸 17cと下部継手軸 17eを直交させて連結する 連結回動部、 18は足部 12a, 12b上に固定された基部、 18aは基部 18に対して足 部下部継手 17dを回動自在に軸支する基部軸である。
[0038] 図 4に示すように、ベース部下部継手 16cは、ベース部上部継手 16aに対して、上 部継手軸 16bと下部継手軸 16dの軸周方向に回動する。これにより、ベース部受動 ジョイント 14は、直動リンク 13a, 13bの長手方向に直交する上部継手軸 16bと下部 継手軸 16dの軸周方向に 2自由度を有するので、直動リンク 13の伸縮に追従してこ れを妨げることなく円滑に従動する。
また、図 5に示すように、第 1の足部上部継手 17a及び第 2の足部下部継手 17bは 、足部下部継手 17dに対して、上部継手軸 17cと下部継手軸 17eの軸周方向に回動 する。また、足部下部継手 17dは、基部 18に対して、基部軸 18aの軸周方向に回動 する。これにより、足部受動ジョイント 15は、直動リンク 13a, 13bの長手方向に直交 する上部継手軸 17cと下部継手軸 17eの軸周方向に 2自由度を有すると共に、直動 リンク 13a, 13bの軸方向の基部軸 18aの軸周方向に 1自由度を有するので、直動リ ンク 13a, 13bの伸縮に追従してこれを妨げることなく円滑に従動する。
[0039] 2足歩行ロボット 10は、各々のパラレルリンク機構部 13が、 2本の直動リンク 13a、 1 3bを 1組として V字形状に配設され、それが 3組配設されたスチュワートプラットフォー ムにより構成されていることにより、安定性及び剛性に優れると共に、動作制御を簡 便化することができる。また、ノラレルリンク機構部 13のリンクとして直動リンク 13a、 1 3bを用い、受動ジョイントとしてベース部受動ジョイント 14及び足部受動ジョイント 15 を用いたことにより、各々の直動リンク 13a、 13bがその軸方向へ伸縮するため互い に干渉することがなぐ小型化が可能である。
ベース部受動ジョイント 14、足部受動ジョイント 15は図 4及び図 5に示したものの他 、それぞれユニバーサルジョイント、ボールジョイント、又は 2軸の軸継手、或いはこれ らと 1軸或いは 2軸の軸継手を組合せたもの等を用いることができる。なお、ュ-バー サルジョイントを用いた場合、ボールジョイントに比べ可動範囲が広くなるため好まし い。
なお、左右の脚部に用いられる各々のパラレルリンク機構部 13は、ベース部 11の 両側に互 ヽに対称に配設し、ノラレルリンク機構部 13に用 、られる直動リンク 13a、 13bも、それぞれ左右の脚部で同様に対称に配設した。これにより、歩行動作制御を 行うための ZMP制御が可能であり、歩行動作時の安定性に優れる。
[0040] 以上のように構成された本発明の実施の形態 1における多点接地型足部支持機構 を備えた 2足歩行ロボットの制御構造について、図面を用いて説明する。
図 6は多点接地型足部支持機構を備えた 2足歩行ロボットの歩行状態を示す足部 の拡大側面図である。
図 6中、 20aは接地面 20の傾斜面である。
左右の足部 12a、 12bにそれぞれ多点接地型足部支持機構 1を備えた 2足歩行口 ボット 10が傾斜面 20aを有する接地面 20上を歩行する際に、左右の足部 12a、 12b のそれぞれについて、多点接地型足部支持機構 1の全ての足底支持部 3が接地面 2 0 (20a)に接地したことを接地センサ 4で検出した時にロック機構 5により全ての足底 支持部 3の運動を制動する。
これにより、接地面 20が傾斜面 20aを有する場合でも、足部 12a, 12bは接地した 足底に仮想的な支持多角形を形成して多角点支持される。 2足歩行ロボット 10の歩 行時に左右の足部 12a、 12bのいずれか一方のみが接地している状態でも、接地し た足部 12a (又は 12b)によって 2足歩行ロボット 10を確実に支持することができ、図 示しない制御部により ZMP制御を行って安定した歩行を行うことができる。
また、多点接地型足部支持機構 1の全ての足底支持部 3が接地面 20 (20a)力も離 れたことを接地センサ 4で検出した時にロック機構 5を解除して全ての足底支持部 3 の制動を解除する。
これにより、接地した足部 12a (又は 12b)の足底に仮想的な支持多角形が形成さ れた段階で確実に接地した足部 12a (又は 12b)に ZMP制御に基づき重心を移動さ せ多角点支持することができるので、歩行動作の安定性を向上させることができる。
[0041] 以上のように実施の形態 1における多点接地型足部支持機構によれば、以下の作 用を有する。
(1)歩行ロボットの足底に配設される基部 2の底面 2dより下方に端部が突出して配設 され、接地時にそれぞれ独立して上方に回動する回動自在に支持された 4つの足底 支持部 3を有することにより、各々の足底支持部 3が受動的に接地面 20の凹凸にな らつて足底力 の突出量が減少する方向に移動するので、接地センサ 4が全ての足 底支持部 3の接地を検出した時に、ロック機構 5により全ての足底支持部 3の運動を 制動することで足底を接地面が平坦な場合と同等の広さで多角点支持することがで き、歩行ロボットの脚部を確実に支持することができ、転倒を回避することができる。
(2)各々の足底支持部 3が受動的に接地面 20の凹凸にならって接地することにより、 接地面 20に傾斜面 20aや凹凸があっても接地時における足底の基部 2を常に水平( 又は水平に対して一定の角度)にすることができ、歩行ロボットの胴体や腰、足底の 位置や姿勢を設定した通りに制御することができるので、安定した歩行を行うことがで きる。
(3)各々の足底支持部 3に配設された接地センサ 4により、各々の足底支持部 3の接 地を個別に検出することで、確実に全ての足底支持部 3の接地を確認することができ 、ロック機構 5による全ての足底支持部 3の運動を制動することができる。
(4)足底支持部 3が基部 2に回動自在に支持されているので、足底支持部 3の下端 部 3cが路面等の接地面 20に接地した際に、接地面 20の凹凸によらず各々の足底 支持部 3を容易かつ確実に足底の上方に回動させることができ、足底が接地面 20の 凸部に引っ掛力ることがなぐロック機構 5により全ての足底支持部 3の運動を制動す ることができ、足底を接地面が平坦な場合と同等の広さで多角点支持することができ る。
(5)足底支持部 3が基部 2に配設されているので、足部支持機構 1を一体的に取り扱 うことができ、基部 2のカ覚センサ収容部 2aに収容される 6軸カ覚センサを介して既 存の 2足歩行ロボット等の脚部の足底に容易に取付けを行うことができ、歩行ロボット の歩行動作の安定性を向上させることができる。
(6) 4つの足底支持部 3を有することにより、接地面 20に傾斜面 20aや凹凸があって も、足底に接地面が平坦な場合と同等の広さの支持多角形を形成して多角点支持 することができるので、歩行ロボットの脚部を安定して支持することができ、特に 2足歩 行ロボットに対し好適に用いることができる。
(7)足底支持部 3の端部が基部 2の中心から等距離となるように同一円周上に等間 隔で配設した場合、足底支持部 3によって形成される支持多角形が正方形となるの で、各足底支持部 3によって均一に脚部を支持することができ、接地時の安定性を向 上させることができる。
(8)基部 2には 6軸カ覚センサが配設されるので、歩行ロボットの足部の足底に取付 けた場合、床や路面等の接地面 20からの反力を検出することができ、その検出値に 基づ 、て ZMP (ゼロモーメントポイント)の位置を測定することができ、簡単な構造で ZMP制御を行うことができる。
(9)足底支持部 3が下端部 3cで接地する垂直支持部 3aと垂直支持部 3aの上端部 から略水平方向に延設された水平支持部 3bを有し、水平支持部 3bの端部に形成さ れた軸支部 3dにおいて、基部 2に形成された回動支持部 2eにより回動自在に軸支 されていることにより、足底支持部 3の垂直支持部 3aの下端部 3cが接地した際に、各 々の足底支持部 3が軸支部 3dを支点として回動し、足底支持部 3が受動的に接地面 20の凹凸にならって足底力 の突出量が減少する方向(上方)に移動することができ 、仮想的な支持多角形を形成して多角点支持することができる。
(10)接地センサ 4が足底支持部 3の垂直支持部 3aの下端部 3cに配設されているこ とにより、足底支持部 3の垂直支持部 3aの下端部 3cが路面等の接地面 20に接地し た際に、直接、接地した力どうかを検出することができるので、接地の有無をより確実 に認識することができ、ロック機構 5の誤作動を防止することができ、脚部を安定して 支持することができる。
(11)足底支持部 3の水平支持部 3bの端部に略円弧状の当接部 3eが形成され、ロッ ク機構 5が下端に傾斜部 6aが形成されたブレーキ部 6とブレーキ部 6に連設されたァ クチユエータ 5aを有するので、足底支持部 3が接地した際に、ロック機構 5のァクチュ エータ 5aにより摺動部 5bを上下方向に摺動させることができ、ブレーキ部 6の傾斜部 6aを足底支持部 3の当接部 3eに当接させると共に、背面部 6bをブレーキ当接部 8の 摩擦材 8aに当接させることができ、ブレーキ部 6が楔のように当接部 3eとブレーキ当 接部 8の間に嵌り込むので、確実に足底支持部 3の運動を制動することができ、脚部 を安定して支持することができる。
(12)足底支持部 3の水平支持部 3bの当接部 3eが略円弧状に形成され、ロック機構 5のブレーキ部 6の傾斜部 6aが先端に 、く程薄く形成されて 、るので、足底支持部 3 の回動量によらず、水平支持部 3bの当接部 3eにブレーキ部 6の傾斜部 6aを確実に 当接させることができ、足底支持部 3の回動を防止して制動することができる。
(13)ァクチユエータ 5aがブレーキ部 6を上下方向に摺動させるように配置することに より、ロック機構 5の設置スペースを狭くすることができ、省スペース性に優れ、多点接 地型足部支持機構 1の小型軽量ィ匕を図ることができる。
(14)ァクチユエータ 5aとして、上下両方向にブレーキ部 6を動作可能な双安定自己 保持型ソレノイドを用いたので、ブレーキ部 6による制動時 (降下時)と制動解除時( 上昇時)の両方にソレノイドの吸引力を使用することができ、高速なブレーキ部 6の上 下動を行うことができると共に、小型軽量で省スペース性に優れる。
(15)ブレーキ当接部 8に摩擦材 8aが貼設されて 、るので、足底支持部 3の制動時 に大きな負荷や衝撃が力かってもブレーキ部 6が滑って外れることを防止でき、確実 性及び安定性に優れる。
実施の形態 1における多点接地型足部支持機構を備えた 2足歩行ロボットによれば 、以下の作用を有する。
(16)ベース部 11と左右の足部 12a、 12bとの間にそれぞれ配設されたパラレルリン ク機構部 13を有し、左右の足部 12a、 12bの足底にそれぞれ多点接地型足部支持 機構 1が配設されているので、左右の足部 12a、 12bの内、歩行時に接地した足部 1 2a (又は 12b)の多点接地型足部支持機構 1により、凹凸や段差等がある複雑な接 地面においても、足底に平坦な接地面と同等の広さの仮想的な支持多角形を形成 することができ、 2足歩行ロボット 10の脚部を確実に支持することができ、転倒を回避 して安定した歩行を継続することができる。
(17)すなわち、 2足歩行ロボットの ZMP制御を行う場合、通常、接地面は水平な平 坦面であると仮定し、 ZMPが支持多角形内に存在するように歩行パターンを設定す るため、従来の剛体平板の足底では、接地面の傾斜面や凹凸を踏んだ場合は歩行 ロボットが認識する支持多角形と実際の支持多角形とが大きく異なってしまい、 ZMP が実際の支持多角形から外れたり、 1歩の歩行では外れなくても 2歩、 3歩と歩行する うちに誤差が累積したりして、歩行が不安定になって最終的には転倒してしまう。本 実施の形態 1のように、各々の足底支持部 3が受動的に接地面 20にならつて接地す ることにより、接地面 20に傾斜面 20aや凹凸があっても 2足歩行ロボット 10が認識す る支持多角形と実際の支持多角形とを常に略一致させることができるので、設定した 歩行パターン通りの安定した歩行を行うことができる。
(18)パラレルリンク機構部 13がベース部 11に配設されたベース部受動ジョイント 14 と左右の足部 12a、 12bにそれぞれ配設された足部受動ジョイント 15との間に各々配 設され、各々のパラレルリンク機構部 13が、 2本の直動リンク 13a、 13bを 1組として V 字形状に配設され、それが 3組配設されたスチュワートプラットフォームにより構成さ れていることにより、安定性及び剛性に優れると共に、動作制御を簡便化することが できる。
(19)パラレルリンク機構部 13に直動リンク 13a、 13bを用いたことにより、各々の直動 リンク 13a、 13bがその軸方向へ伸縮するため互いに干渉することがなぐ 2足歩行口 ボット 10を小型化できる。
(20)パラレルリンク機構部 13が各々 6自由度を有することにより、左右の足部 12a、 12bが多様な動作を行うことができ、歩行動作を円滑に行うことができる。
(21)左右の足部 12a、 12bのパラレルリンク機構部 13が対称に配設され、各々のパ ラレルリンク機構部 13が 6自由度を有することにより、歩行動作時に 2足歩行ロボット 10の腰軸に軸周方向のモーメントがかからないよう歩行制御を行うことができ、歩行 時にベース部 11が腰軸の軸周方向に回動することがなぐ安定した歩行が可能であ る。
実施の形態 1における 2足歩行ロボットの制御構造によれば、以下の作用を有する
(22)左右の足部 12a、 12bのそれぞれについて、多点接地型足部支持機構 1の全 ての足底支持部 3が路面等の接地面 20 (20a)に接地したことを接地センサ 4で検出 した時にロック機構 5により全ての足底支持部 3の運動を制動し、接地した足部 12a ( 又は 12b)の足底に仮想的な支持多角形を形成するので、 2足歩行ロボット 10の歩 行時に左右の足部 12a、 12bのいずれか一方のみが接地している状態でも、接地し た足部 12a (又は 12b)によって 2足歩行ロボット 10を確実に支持することができ、 ZM P制御を行って安定した歩行を行うことができる。
(23)左右の足部 12a、 12bのそれぞれが、多点接地型足部支持機構 1の全ての足 底支持部 3が路面等の接地面 20 (20a)に接地したことを接地センサ 4で検出した時 にロック機構 5により全ての足底支持部 3の運動を制動し、多点接地型足部支持機構 1の全ての足底支持部 3が路面等の接地面 20 (20a)力も離れたことを接地センサ 4 で検出した時にロック機構 5を解除して全ての足底支持部 3を制動解除するので、接 地した足部 12a (又は 12b)の足底に仮想的な支持多角形が形成された段階で確実 に接地した足部 12a (又は 12b)に重心を移動させることができ、歩行動作の安定性 を向上させることができ、 2足歩行ロボット 10の転倒を防止することができる。
(実施の形態 2)
本発明の実施の形態 2における多点接地型足部支持機構について、以下図面を 用いて説明する。
図 7は本実施の形態 2における多点接地型足部支持機構の足底支持部及びロック 機構を示す要部斜視図である。
図 7中、 2は基部、 2aはカ覚センサ収容部、 2bは位置決め孔、 2cはボルト挿通孔、 2dは底面、 2eは回動支持部であり、これらは実施の形態 1において説明したものと 同様のものであるので同一の符号を付けて説明を省略する。 21は本実施の形態 2に おける多点接地型足部支持機構、 22は基部 2の四隅に配設された後述の底壁部に 立設された後壁と一対の側壁とを有する平面視コ字状に形成された保持部であり、 各側壁に形成された孔に回動支持部 2eが揷着されて 、る。 22aは保持部 22の各側 壁の下端部力も外側に突設形成された弾性体下部止着部、 23は垂直支持部 23aと 水平支持部 23bとを有する略 L字形に形成され水平支持部 23bの端部が回動支持 部 2eに軸支された足底支持部、 23cは垂直支持部 23aの下端部、 24は水平支持部 23bに配設された接地センサ、 25は基部 2の四隅に配設されたロック機構、 26は後 述のァクチユエ一タの摺動部に配設されたブレーキ部、 26aはブレーキ部 26の上端 部から両側部に突設された弾性体上部止着部、 27は弾性体上部止着部 26aに上端 部が止着され弾性体下部止着部 22aに下端部が止着されブレーキ部 26の両側部に 配設された引張りばねや引張りコイルばね等の弾性体、 29は基部 2の四隅に一体に 形設された底壁部、 29aは底壁部 29の先端部に上方へ突設されたセンサ当接部で ある。
[0045] 次に、足底支持部及びロック機構の詳細について説明する。
図 8 (a)は足底支持部及びロック機構を示す要部断面側面図であり、図 8 (b)は足 底支持部の固定状態を示す要部断面側面図である。
図 8中、 23dは足底支持部 23の水平支持部 23bの端部近傍に形成され回動支持 部 2eにより回動自在に軸支された軸支部、 23eは足底支持部 23の水平支持部 23b の端部に形成された略円弧状の当接部、 24aは接地センサ 24の下端面 24bから進 退自在に配設された可動部であり、可動部 24aは弾性部(図示せず)により下端面 2 4bから突出する方向に付勢されており、接地センサ 24の内部側へ押圧されるとその 後端部が接点(図示せず)に接触してスイッチングを行う。 25aはソレノイドを用いた口 ック機構 25のァクチユエータ、 25bは接地センサ 24からの ONZOFF信号に伴って 上下動するァクチユエータ 25aの摺動部、 26bはブレーキ部 6の下端に傾斜して形成 された傾斜部、 26cはブレーキ部 26の背面部、 28は保持部 22の後壁により形成さ れたブレーキ当接部、 28aはブレーキ当接部 28のブレーキ部 26側の面に貼設され た摩擦材である。
なお、摩擦材 28aとしては実施の形態 1で説明した摩擦材 8aと同様のものが用いら れる。
[0046] 以上のように構成された本実施の形態 2における多点接地型足部支持機構にっ ヽ て、以下その制動動作及び制動解除動作を説明する。
まず、足底支持部 23の制動動作について説明する。
足底支持部 23の下端部 23cの接地前においては、図 8 (a)に示すように、接地セン サ 24の下端面 24bはセンサ当接部 29aに当接し、可動部 24aは接地センサ 24内に 収納されている。この状態において、接地センサ 24から接点が接触状態である旨の 信号が制御部(図示せず)に送られている。また、弾性体 27は弾性体上部止着部 26 aと弾性体下部止着部 22aの間で伸長され、ブレーキ部 26を下方へ向かわせる方向 に復元力が力かっている。
多点接地型足部支持機構 21が下降すると、足底支持部 23の下端部 23cが接地面 20に接触する。さらに多点接地型足部支持機構 21が下降すると、図 8 (b)に示すよ うに、足底支持部 23が軸支部 23dを中心として上方に回動し、接地センサ 24の下端 面 24bがセンサ当接部 29aから離隔し、可動部 24aが接地センサ 24から突出する。 これにより、接地センサ 24の接点が非接触の状態になり、接地センサ 24から制御部 へ送られて!/、た信号が途切れる。全ての接地センサ 4の信号が途切れたこと (すなわ ち全ての足底支持部 23の下端部 23cが接地面 20に接地したこと)を検知した制御 部は、同時に全てのロック機構 25のァクチユエータ 25aに足底支持部 23の運動を制 動してその状態を保持するように指示する。
ァクチユエータ 25aの摺動部 25bと共にブレーキ部 26が下方に摺動することにより 、ブレーキ部 26の傾斜部 26bが当接部 23eに当接する。また、ブレーキ部 26は当接 部 23eにより背面側へ押圧され、背面部 26cがブレーキ当接部 28の摩擦材 28aに当 接する。このとき、伸長されていた弾性体 27の復元力によりブレーキ部 26は迅速に 下方へ摺動するため、迅速に制動動作が行われる。これにより、足底支持部 23が軸 支部 23dを中心に上方に回動するのを防止して足底支持部 23の運動を制動する。 なお、ブレーキ部 26が下方に摺動した状態においても、弾性体 27は伸長され復元 力が働くようにその長さや弾性体上部止着部 26aと弾性体下部止着部 22aとの間の 距離を調整することにより、ブレーキ部 26の傾斜部 26bを足底支持部 3の当接部 23 eに弾性体 27の復元力で押圧することができる。
次に、足底支持部 3の制動解除動作について説明する。
多点接地型足部支持機構 21が上昇すると、足底支持部 23の下端部 23cが接地面 20から離れ、図 8 (a)に示すように、足底支持部 23が自重により軸支部 23dを中心と して下方に回動し、ブレーキ部 26の傾斜部 26bが足底支持部 23の当接部 23eから 離れると共に、背面部 26cがブレーキ当接部 28の摩擦材 28aから離れる。また、接 地センサ 24の可動部 24aがセンサ当接部 29aに当接し接地センサ 24内に収納され 、これにより、接地センサ 24の接点が接触状態になり、接点が接触状態である旨の 信号が制御部に送られる。
全ての接地センサ 24から信号が送られてきたこと (すなわち全ての足底支持部 23 の下端部 23cが接地面 20から離れたこと)を検知した制御部は、同時に全てのロック 機構 25のァクチユエータ 25aに足底支持部 23の制動を解除するように指示し、ァク チユエータ 25aの摺動部 25bと共にブレーキ部 26が上方に摺動する。
このようにして、足底支持部 23の制動が解除される。また、ブレーキ部 26が上方に 摺動することにより、弾性体 27が伸長される。ァクチユエータ 25aの操作力は弾性体 27の伸長により生じる復元力より十分大きいため、弾性体 27は容易に伸長される。
[0048] 以上のように本実施の形態 2における多点接地型足部支持機構は構成されて ヽる ので、実施の形態 1の作用に加え、以下の作用を有する。
(1)接地センサ 24が足底支持部 23の水平支持部 23bに配設され、足底支持部 23 の下端部 23cの接地による足底支持部 23の回動を検知することができるため、下端 部 23cの内側(基部 2側)や外側等の 、ずれかの部分が接地すれば接地センサ 24 が作動するので、接地面 20の形状や小石等の障害物の有無等によらず接地センサ 24が確実に作動し、作動の確実性及び安定性を向上できる。
(2)ブレーキ部 26と (基部 2に固定された)保持部 22との間に引張りコイルばね等か らなる弾性体 27が配設されているので、制動動作時において制動解除動作時に伸 長された弾性体 27の復元力によりブレーキ部 26が迅速に下方へ摺動し、迅速に制 動動作を行うことができ応答速度を向上できる。
(3)制動動作時の状態においても弾性体 27の復元力が働くように調整することで、 制動動作中において常にブレーキ部 26の傾斜部 26bを足底支持部 3の当接部 3eに 復元力で押圧させることができるので、足底支持部 3を強固にロックすることができ信 頼性、確実性を向上できる。
産業上の利用可能性
[0049] 本発明は、足部の平面内に仮想的な支持多角形を形成し足底を多角点支持する 多点接地型足部支持機構及び安定した歩行動作を行うことができる多点接地型足 部支持機構を備えた 2足歩行ロボット並びにその制御構造に関し、足部の各支持点 が受動的に路面等の接地面の凹凸にならい、全ての支持点が接地した際に支持点 の運動を制動することにより、段差や傾斜等がある接地面においても、速やかに足底 を多角点支持することができ、転倒を回避することができる信頼性に優れる多点接地 型足部支持機構の提供、及び凹凸や段差等がある複雑な地形においても活動する ことができる歩行動作の安定性、汎用性に優れる多点接地型足部支持機構を備えた
2足歩行ロボットの提供、並びにその制御構造の提供をすることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 歩行ロボットの足底に配設される基部と、前記基部の底面より下方に一端部が突出 して配設され接地時にそれぞれ独立して上方に移動する摺動自在又は回動自在に 支持された 3以上の足底支持部と、前記基部又は前記各々の足底支持部に配設さ れ前記各々の足底支持部の接地を検出する接地センサと、前記基部に配設され前 記接地センサが前記全ての足底支持部の接地を検出した時に前記全ての足底支持 部の運動を制動するロック機構と、を備えたことを特徴とする多点接地型足部支持機 構。
[2] 前記足底支持部が、下端部で接地する垂直支持部と、前記垂直支持部の上端部 から略水平方向に延設された水平支持部と、前記水平支持部の他端部に形成され た軸支部と、を有し、前記基部が、前記各々の足底支持部の前記軸支部を回動自在 に軸支する回動支持部を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の多点接地型足部 支持機構。
[3] 前記接地センサが前記足底支持部の前記垂直支持部の下端部に配設されたこと を特徴とする請求項 2に記載の多点接地型足部支持機構。
[4] 前記接地センサが前記足底支持部の前記水平支持部の下部に配設されると共に 、前記基部に固定され前記接地センサの下方に配設されたセンサ当接部を備えたこ とを特徴とする請求項 2に記載の多点接地型足部支持機構。
[5] 前記各々の足底支持部が、前記水平支持部の他端部に形成された略円弧状の当 接部を有し、前記ロック機構が、(a)前記各々の足底支持部の前記当接部に当接す る上方に拡開した傾斜部が一端に形成されたブレーキ部と、 (b)前記ブレーキ部の 他端に連設され前記ブレーキ部を上下方向に摺動させるァクチユエータと、を備えた ことを特徴とする請求項 2乃至 4の内いずれか 1項に記載の多点接地型足部支持機 構。
[6] 前記ブレーキ部に配設された弾性体上部止着部と、前記基部に配設された弾性体 下部止着部と、上端部が前記弾性体上部止着部に止着され下端部が前記弾性体下 部止着部に止着された弾性体と、を備えたことを特徴とする請求項 5に記載の多点接 地型足部支持機構。
[7] 左右の足部と、前記左右の足部の足底にそれぞれ配設された請求項 1乃至 6の内 いずれか 1項の多点接地型足部支持機構と、を備えたことを特徴とする 2足歩行ロボ ッ卜。
[8] 左右の足部と、前記左右の足部の足底にそれぞれ配設された多点接地型足部支 持機構と、を有し、前記多点接地型足部支持機構が前記足底から一端部が突出して 配設され接地時にそれぞれ独立して受動的にその突出量が減少する 3以上の足底 支持部と、前記各々の足底支持部の接地を検出する接地センサと、前記各々の足 底支持部の運動を制動するロック機構と、を備え、前記左右の足部を上下動させて 歩行する 2足歩行ロボットの制御構造であって、前記左右の足部のそれぞれにつ!/、 て、前記多点接地型足部支持機構の全ての足底支持部が路面等の接地面に接地 したことを前記接地センサで検出した時に前記ロック機構により前記全ての足底支持 部の運動を制動し、接地した前記足部の前記足底を多角点支持すると共に、前記多 点接地型足部支持機構の全ての足底支持部が路面等の接地面から離れたことを前 記接地センサで検出した時に前記ロック機構を解除して前記全ての足底支持部の制 動を解除することを特徴とする 2足歩行ロボットの制御構造。
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