2自由度振動系を利用した低衝撃高速階段昇降に関する研究（必要踏み面長さの短縮化，及び，連続段差降りの実現）

摘要

以上の観点より，著者らは，オフィスビル内における観測システムを目的として不整地を規格化された階段に限定し，車輪型に2自由度振動系を利用した単純な跳躍機構を取り入れた小型跳躍不整地移動ロボットを開発してきた．これまでに，ロボット自身の構造系を利用した単純な制御による高速階段昇降，受動的な低衝撃着地，連続階段昇りを実現した．しかしながら，連続的な階段昇りに必要な踏面長さ（階段1段の水平部）は0.74mであり，実際の階段における一般的な踏み面長さ（約0.25m～0.35m）の2倍以上であった．また，階段降りにおいては着地後に起こるリバウンドからロボットが姿勢を崩し，連続的な階段降りは実現されていなかった．そこで本論文では，数理モデルによる運動解析に基づいて実機を製作し，（1）連続段差昇り時に必要な踏面長さの短縮，（2）連続段差降り，及び，（1），（2）における低衝撃着地を実現する．