【IJRR2013】Cheetah-cubの脚機構

ロボット工学

論文概要

Title


著者は何を達成したの?

  • 歩行ロボットの脚機構を提案
    • バネとパンタグラフ機構を使ったモデル
    • 様々な歩行速度に対応できる

この手法のキーポイントは何?

  • パンタグラフ機構をバネを組み合わせたこと

自分の研究にどう役立つか?

作りやすくて、スタイリッシュなデザインであるので、自作ロボットの際に参考になる。
また、脚にバネ機構を導入した際の参考資料として使える。

次に読む論文は?

Fischer, M.. et.al: The tri-segmented limbs of therian mam- mals: kinematics, dynamics, and self-stabilization–a review, 2006.

手法

Title

最終的に、作られたロボットが上記の図です。
各脚は、2つのサーボモータで制御されており、
腰部分と膝部分をアクチュエータで動かすことができます。

Title

上記の図が提案された脚の機構です。
2つあり、SLP legが真ん中部分のみにバネを含み、ASLP legでは爪先部分にもバネを含んでいます。

制御方法には、Central Pattern Generator(CPG)が利用されていますが、この論文において重要な部分ではないので省略します。

結果

歩行速度の比較

上の図は、有名な歩行ロボットのFroude number(フルード数)と重量の比較です。
フルード数は、脚の長さに対する歩行速度を表した数値で、素早く動けることを示しています。

本論文で紹介されているCheetah-cubは、軽量でありながら高速に移動できることが特徴です。
図中の左上にあるほど、重量が軽く、歩行速度が速いことを示しているため、
開発されたロボットは、十分な性能を示しています。

段差を降りる時の成功率

上の図は、ロボットが段差を降りる際の成功率を脚機構ごとに比較しています。

段差の大きさが増えると、当然、その成功率は下がりますが、
ASLP legの方がより成功率が高く、より利用範囲が大きいことを示しています。

まとめ

いかがだってしょうか?
EPFL(スイス工科大学)は、生物模倣ロボットで非常に有名な先生がおり、僕も注目している研究室です。

今回の研究は、2013年に発表されたもので、少し古いですが、
生物模倣ロボットを勉強する上で、非常に参考になる論文でした。

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コメント

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