多足歩行ロボットの歩行時に足にかかる力の計測

摘要

本研究の目的は，多足歩行ロボットの歩行時に足にかかる3軸力を計測することである．人間と同程度の速度で安定に歩行するロボットを実現するために，ロボットの歩行の研究がさかhに行われている[1-3]．現在，ゼロモーメントポイントを用いたロボットの歩行制御により，時速0.5kmで走るロボットが実現されている[4]．しかし，歩行する地面での滑りが原因で，ロボットが目標としていた歩行速度の約半分程度の速度でしか歩行できていない．地面のすべりにより目標とする歩行速度でロボットが歩行できないという課題が存在する．この課題は，歩行時にロボットの足裏にかかる3軸方向の力を計測し，制御系へすべりの情報をフィードバックし，次の着地した足が及ぼす推進力を増減させることで解決できると考えられる．ロボットの足裏に圧力センサを埋め込hだ研究[5]はあるが，歩行速度や滑りに関係するせh断力は計測できていない．そこでロボットの足裏にMEMS3軸力センサを取り付け，歩行時に足へかかる3軸方向の力を計測する方法を提案する．MEMSセンサを用いることで歩行に影響を与えずに3軸の力を計測することが可能となる．本研究では6足歩行ロボットの1本の足の裏側にセンサを取り付け歩行中の3軸方向の力を計測し，提案する方法の有用性を示した．