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爪車

ヒト型ロボット 74 歩行パターン生成

目標脚位置、目標ZMP、支持多角形の算出。



・ロボットの状態

ロボットの状態を有限状態機械(FSM)として実装てみました。

ロボットが停止状態から歩行を開始する際には、目標ZMPを片方の脚に移動させてからもう片方の脚を上げて歩行開始する、といったことが必要となり、プログラムとして実装するのは面倒なのですが、有限状態機械としてロボットの状態を表現することで実装が容易になります。

状態のパターンは、今のところ
停止状態
片脚支持状態(左脚)
片脚支持状態(右脚)
両脚支持状態
の4つのパターンを実装しています。

例として、簡単な歩行は
停止 -> 両脚支持 -> 左脚支持 -> 両脚支持 -> 右脚支持 -> 両脚支持 -> 停止
のように状態が推移していきます。

この有限状態機械から、目標脚位置、目標ZMPを計算します。

有限状態機械の実装は
実例で学ぶゲームAIプログラミング、Mat Buckland 著、松田 晃一 訳、オライリー・ジャパン
を参考にさせていただきました。

・支持多角形の算出

足部の接地点の集合から凸包を求めます。

凸包の算出には、こちらのページを参考にさせていただきました。
凸包 (Andrew's Monotone Chain)

今回は、それぞれの時刻の目標脚位置、目標ZMP、支持多角形の情報をもとに、モデル予測制御により歩行パターンの生成を行います。

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Author:tsumehashi
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