外乱抑制と着地位置修正によるヒューマノイドの外力適応動作の実現

摘要

近年, 任意のタイミングで着地位置変更可能な歩容生成アルゴリズムが開発され, より積極的に外力などのセンサ情報を歩容生成に反映させることが可能になっている. 二足歩行ロボットの実時間歩容生成において, 重心およびZMP 軌道は, 主に高さ一定の線形倒立振子の状態空間表現, 倒立振子の不安定モードあるいは解析解を用いた手法などが挙げられる.予見制御などの状態空間表現に基づいた重心軌道生成法は, ZMP 目標値軌道追従あるいは外乱抑制といった連続的な物理量を扱うのに適している. 一方解析解を用いた重心軌道生成は, 両脚期や単脚期の時間や空間に関する境界条件を満たす解として生成されることから,着地時間や着地位置といった離散的な事象を扱うのに適している. 本稿では両者の特徴を活かし, 支持多角形内に設定した領域内では外力に対する外乱抑圧すなわち踏h張り動作を行い, 領域外では目標着地位置の変更による外力に対する倣い動作をシームレスに行う外力適応動作を提案する.