非駆動自由度の陰表現を含んだ重心ヤコビアンによる脚型ロボットの全身協調反力操作

摘要

脚型ロボットは，多数のリンクおよび関節体から成る大自由度系であり，加えて接地状態の不連続な推移に伴い系の自由度が変化する構造可変系川でもある·接地状態の変化に応じて，ロボットは時に浮遊リンク系，時に複雑な形状を持つ足裏曲面によって転がり接触する系として振る舞うが，これらの運動は非ホロノミックな拘束を受け，その制御器設計は容易でないことが知られている[2]．さらに，慣性系に直結した駆動源を持たず，関節力を環境との相互作用を通して反力に変換することで初めて運動できる[3]．したがって，接地状態ごとに異なる様々な力学的制約の下で，いかに巧みに大自由度を協調させ反力を操作するかが脚型ロボット制御の要であり，大きな技術課題なる．