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爪車

ヒト型ロボット 44 重心の上下運動を考慮した2次元線形倒立振子モデル

通常の2次元線形倒立振子は、重心の鉛直方向の運動がなく、一定の高さを保ったまま水平方向に運動しますが、
重心が適当な傾きの拘束直線上を運動するように制御すれば、水平方向の運動はそのままで、重心を上下に運動させることがができます。

この方法を利用して、つま先を考慮した2次元線形倒立振子モデルに、重心の鉛直方向の運動を取り入れてみました。

2d_lip_20100201.gif
水平方向の運動は、前回のつま先を考慮した2次元線形倒立振子モデルと同一です。
複数の拘束直線でつないでいます。

倒れこむような運動ができるので、脚長の変化を少なくすることができ、
ロボットの脚をなるべく伸ばしたままの歩行が実現できます。
以前、ロボットの脚を伸ばしたままにできるように、脚長一定で倒れこむ運動を取り入れた歩行パターンを生成したくて、球面振子などを検討してみたのですが、非線形の式になるのでうまく取り扱ことができませんでした。
拘束直線を利用した方法だと、脚長を一定にすることはできませんが、式は線形のままです。

あとは、これを左右の運動も考慮した3次元に拡張すればよいのですが、
支持脚切替による運動制御を、着地の位置ではなく、タイミングの調節によって行っているので、うまく前後方向の運動制御と、左右方向の運動制御が折り合いつくかどうかです。
もしかしたら、まるっきりだめかもしれません・・・。

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Author:tsumehashi
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