【MIT Cheetah I】高速歩行時のトロット・ギャロッピングの移行

論文概要

本記事のタイトル通り、歩容方法をトロットからギャロッピングにスムーズに移行させることに成功しています。
それぞれの歩容については、上の動画を見るとわかりやすいです。
トロットは、馬の駆け足時の歩容で、ギャロッピングは、全力疾走時の歩容です。

従来手法でも、この歩容移行は可能でしたが、フルード数 2.1での実現はできていませんでした。
※ フルード数は、足の長さに対する歩行速度を示す指標です。数値が大きいほど、高速な歩行をしていることを示します。

従来研究では、フルード数 0.53でしたが、この研究では2.1（野生動物並み）です。
かなり高速な歩行での実現に成功したと言えます。

上の図が、システムの構成図です。
赤い部分で示されたIMUからのフィードバックがこの論文での追加要素です。。

なので、単体の制御手法自体に新規性は、それほどありません。
しかし、様々な手法を組み合わせて、実際のロボットで実証実験をしたことは大きな成果です

歩行方法に関しては、平衡点仮説（equilibrium-point hypothesis）を元に設計されており、
簡単に言うと、あらかじめ決められた軌道に従って、足を動かしています。

上の図が、実際に使用された軌道です。
トロットとギャロッピングで、軌道が微妙に違うのがわかります。

この軌道は、ロボットに搭載されたIMUからの傾きデータを元に補正されます。

実はこれも簡単で、トロットとギャロッピング軌道パラメータを線形的に移行させているだけです。

このような簡単な仕組みで、前節で示した滑らかな移行ができるのは驚きです。

前回の論文まとめ記事に引き続き、今回もMIT Cheetahに関する論文でした。
面白い論文を探していたら、偶然、2回連続で同じ研究室のものを読んでいました。
やはり、MITの行っている研究は非常に興味深いです。

歩容移行に関する論文として、別記事で書いた論文も印象深いです。
個人的には、仕組み的はそちらの方が美しいと思いますが、
今回はかなり高速動作での研究ということで、ロマンをくすぐる論文でした。

誤解や記述ミスなどもあるかと思いますが、コメント欄から指摘してもらえるとありがたいです！

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