自転車の効果的な練習に適したバランスアシストに関する研究

北浦 寛直 (0951035)


人間がある動作を会得するには対象のダイナミクス(力学的因果関係)を理解 することが重要である. 本研究では人間が獲得する動作の中でも自転車の練習に 焦点を当てる. 本研究の目的は自転車に乗るために必要なローリングダイナミク スの理解とその制御をより効果的に会得するためのバランスアシスト制御の実現 である. つまり, 自転車の練習において平衡位置での不安定性という自転車の本 質的なダイナミクスを残しつつ, 転倒を避け安全性を確保するバランスアシスト 制御をおこなう. この問題に対して人工ポテンシャル法とリアプノフ関数の直接 設計法を適用し, 数値計算により検証をおこなう. 結果として, リアプノフ関数の 直接設計法の有効性を示した. 最後に, ダンパーを用いた補助輪の製作, 定性的な 検証実験をおこなった.