多態推進操作機構を備えた環境適応移動作業ロボットにおける認識行動制御系の獲得
【研究キーワード】
環境適応認識行動 / 移動作業操作行動 / 多態変形変身 / 自己身体推定 / 全身行動制御 / ロボティクス / 認識行動制御システム / 多態変形機構 / トランスフォーマ / ヒューマノイド / 飛行ロボット / 水中ロボット / センサ融合システム / 移動作業ロボット / 多態推進操作機構 / 環境適応 / 認識行動制御系 / ロボットシステム
【研究成果の概要】
2021年度は，空中飛行と水中行動の各行動実験を行い，交付申請書の計画を進め，下記の成果を得た．
(A) 多態推進操作機構と全身の機構配置表現の構築：飛行推進可能な方法として２つのロータをユニットし，飛行可能な推進形態と2脚，4脚，6脚などの地上推進機構との合体可能な構成を構築し，全身の機構配置表現システムを実装した．多態身体構造のモジュールリンク間をつなぐジョイントモジュールに挿入して利用可能な力センサチップ搭載基板を開発し，多種類のロボットの身体へ内力計測可能な分散モジュールとそれを表示するシステムを構築した．
(B) 移動時の位置・外力・姿勢推定と移動推進制御：慣性センサの効率的なフィルタリング処理による小型多態ロボットでの姿勢推定を進め，慣性センサと外界観測センサとの統合による位置推定，関節負荷，駆動力，力センサからの外力推定を行う仕組みを構築し，それに基づき全身の制御を行うシステムを構築した．また，空中，水中環境での行動シミュレーションが可能な環境を構築し，多種類の多態ロボットのロボットモデルからシミュレータに必要な環境記述モデルをコンパイル生成する環境を実現し，行動プログラムをコントローラとして与えれば任意の多態ロボットで各種行動をシミュレートする環境を構築し，githubでの公開，大学院講義での評価を行った．
(C) 作業時の揺動推定と体勢維持制御：体内分散ジョイントセンサモジュールを水中で行動するロボットへも適応させ，同じ骨格のロボットを操縦デバイスとして利用し，水中行動するロボットへの姿勢教示や動作教示をインタラクティブに行える環境を構築した．水中行動実験として，水中上半身運動に伴う反動行動，水中歩行，水中物体歩行運搬，水中壁面掃除動作を行い，体内分散センサモジュールのセンサ情報取得し，姿勢維持安定化制御の方策検討試行可能な環境を構築した．
【研究代表者】