ヒューマノイドロボットのステッピングを用いた転倒回避動作の実行タイミング予測

築地原 里樹 (1151068)


ヒューマノイドロボットは様々な状況でステッピングにより転倒を回避する必要があるが, 基本的にはタスクの実行に影響を与えず,緊急時にみの実行されることが望ましい. 必要条件であるバランサについては,多くの研究がなされているが, 様々な外乱に対してのステッピングを行える時機,方向について詳しく述べられた文献は少ない. 時機やステッピングが取れる方向が分からない状態でステッピングを取ると, 必要な時は問題無いが,必要の無い状態でのステッピング動作,もしくは転倒回避動作などの大きな力を伴う回避動作は,本来持っているタスクを著しく干渉する. 研究目的としては,本来ヒューマノイドロボットに実装されている歩行パターンジェネレーターから与えられた動作を 干渉しないステッピングバランサの開発とする. 我々は,シミュレーション環境を用いてヒューマノイドロボットが取り得る状態での制御入力が転倒に起因するものかを観測し, 結果を基に状態行動空間内での転倒するかどうかの価値観数を得た. ヒューマノイドロボットが選択する動作を価値観数の中から転倒しない動作とし,行動の種類を増やすことで多様な動きを実装した. 本研究では,横から外乱を受けた場合での,ステッピング動作による転倒回避を実装した. ここに発表梗概を書く。 段落の終りには、必ず paragraph delimiter を入れてください。

When an unexpected external force is applied to a humanoid robot, its balance is compromised. Therefore, it is necessary to make the humanoid robot avoid falling. One solution to make the robot keep its balance is to use stepping. The stepping motion can favorably affect the balance of the humanoid robot. Nevertheless, such process should be executed on the background of the current task. This thesis focuses on the proper timing to start the stepping action. The purpose of our research is to create a stepping balancer that will not interfere with the original movement provided by the walking pattern generator. This thesis proposes value function that shows if the given control input for each situation is related to avoid falling or not. Using the value function, the robot can perform the current task and use stepping only in the cases where there is a possibility of falling.