JPH05200682A - 脚式移動ロボットの歩行制御装置 - Google Patents
脚式移動ロボットの歩行制御装置Info
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- JPH05200682A JPH05200682A JP3355919A JP35591991A JPH05200682A JP H05200682 A JPH05200682 A JP H05200682A JP 3355919 A JP3355919 A JP 3355919A JP 35591991 A JP35591991 A JP 35591991A JP H05200682 A JPH05200682 A JP H05200682A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
- B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ２足歩行ロボットの胴体部に外力を検出する
センサを取り付け、検出値に応じて遊脚の着地位置を補
正する。補正量は、検出値の積分値に遊脚の軌道上の位
置に応じて可変に設定される係数を乗じた値に基づき、
ロボット進行方向とそれに直交する方向とについて決定
する。 【効果】 外力を直接的に検出して補正量を決定するの
で、速やかに安定した姿勢を回復することができ、大き
な外力に対しても安定である。
センサを取り付け、検出値に応じて遊脚の着地位置を補
正する。補正量は、検出値の積分値に遊脚の軌道上の位
置に応じて可変に設定される係数を乗じた値に基づき、
ロボット進行方向とそれに直交する方向とについて決定
する。 【効果】 外力を直接的に検出して補正量を決定するの
で、速やかに安定した姿勢を回復することができ、大き
な外力に対しても安定である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は脚式移動ロボットの歩
行制御装置に関し、より具体的には２足歩行などの脚式
移動ロボットにおいて、外力によって姿勢が崩れたとき
遊脚の着地位置を補正して迅速に姿勢の安定を回復する
様にしたものに関する。
行制御装置に関し、より具体的には２足歩行などの脚式
移動ロボットにおいて、外力によって姿勢が崩れたとき
遊脚の着地位置を補正して迅速に姿勢の安定を回復する
様にしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】２足歩行のパーソナルロボットなど人間
と共存することを予定されるロボットは、人間に押され
たり、障害物に接触するなどして姿勢を崩すことが予想
される。そのときに簡単に転倒してはロボット本来の機
能を果たすことができない。特に２足歩行ロボットの場
合には１方の足で自重を支持しつつ他方の足を遊脚とし
て前方に駆動して歩行することから、片足立ちの時間が
長く、これが大きな問題となる。
と共存することを予定されるロボットは、人間に押され
たり、障害物に接触するなどして姿勢を崩すことが予想
される。そのときに簡単に転倒してはロボット本来の機
能を果たすことができない。特に２足歩行ロボットの場
合には１方の足で自重を支持しつつ他方の足を遊脚とし
て前方に駆動して歩行することから、片足立ちの時間が
長く、これが大きな問題となる。
【０００３】この様な２足歩行ロボットの姿勢制御は種
々行われており、例えば第７回ロボット学会学術講演会
において早稲田大学研究室より、ロボットに作用する外
力を脚部リンクの脛部に配置した６軸力センサによって
検出し、外力によって生じる姿勢の変化を検知して補正
動作を行う技術が提案されている。また米国クレムソン
大学より”IEEE, Transactions on Systems, Man and C
ybernetics. Vol.19,No.1, 1989”において支持脚の足
平と路面の角度から外力を検出し、同様にその外力によ
って生じる姿勢の変化を検知して補正する技術が提案さ
れている。
々行われており、例えば第７回ロボット学会学術講演会
において早稲田大学研究室より、ロボットに作用する外
力を脚部リンクの脛部に配置した６軸力センサによって
検出し、外力によって生じる姿勢の変化を検知して補正
動作を行う技術が提案されている。また米国クレムソン
大学より”IEEE, Transactions on Systems, Man and C
ybernetics. Vol.19,No.1, 1989”において支持脚の足
平と路面の角度から外力を検出し、同様にその外力によ
って生じる姿勢の変化を検知して補正する技術が提案さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術にお
いては共に、外力によって生じる姿勢の変化を求めて補
正動作を行うものであるため、補正動作が結果的に遅れ
る不都合があった。
いては共に、外力によって生じる姿勢の変化を求めて補
正動作を行うものであるため、補正動作が結果的に遅れ
る不都合があった。
【０００５】従って、この発明の目的はその欠点を解消
し、外力を受けたときに迅速に補正動作を行って安定し
た姿勢を速やかに回復する様にした脚式移動ロボットの
歩行制御装置を提供することにある。
し、外力を受けたときに迅速に補正動作を行って安定し
た姿勢を速やかに回復する様にした脚式移動ロボットの
歩行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ためにこの発明は例えば請求項１項に示す如く、基体
と、それに関節を介して連結される複数本の脚部リンク
とを有する脚式移動ロボットの歩行制御装置において、
前記ロボットに作用する外力を検出する検出手段、及
び、検出された外力に応じて前記関節を駆動する制御値
を補正する補正手段を備える如く構成した。尚、この明
細書において「歩行」なる語は、歩行状態のみならず、
静止状態をも含むものとして使用する。
ためにこの発明は例えば請求項１項に示す如く、基体
と、それに関節を介して連結される複数本の脚部リンク
とを有する脚式移動ロボットの歩行制御装置において、
前記ロボットに作用する外力を検出する検出手段、及
び、検出された外力に応じて前記関節を駆動する制御値
を補正する補正手段を備える如く構成した。尚、この明
細書において「歩行」なる語は、歩行状態のみならず、
静止状態をも含むものとして使用する。
【０００７】
【作用】ロボットに作用する外力を直接的に検出して関
節駆動制御値を補正する様にしたことから、迅速に姿勢
の安定を回復することができる。
節駆動制御値を補正する様にしたことから、迅速に姿勢
の安定を回復することができる。
【０００８】
【実施例】以下、脚式移動ロボットとして２足歩行ロボ
ットを例にとってこの発明の実施例を説明する。図１は
そのロボット１を全体的に示す説明スケルトン図であ
り、左右それぞれの脚部に６個の関節（軸）を備える
（理解の便宜のために各関節（軸）をそれを駆動する電
動モータで例示する）。該６個の関節（軸）は上から順
に、腰の脚部回旋用の関節（軸）１０Ｒ，１０Ｌ（右側
をＲ、左側をＬとする。以下同じ）、腰のピッチ方向
（ｘ方向）の関節（軸）１２Ｒ，１２Ｌ、同ロール方向
（ｙ方向）の関節（軸）１４Ｒ，１４Ｌ、膝部のピッチ
方向の関節（軸）１６Ｒ，１６Ｌ、足首部のピッチ方向
の関節（軸）１８Ｒ，１８Ｌ、同ロール方向の関節
（軸）２０Ｒ，２０Ｌとなっており、その下部には足部
２２Ｒ，２２Ｌが取着されると共に、最上位には胴体部
（基体）２４が設けられ、その内部には制御ユニット２
６が格納される。
ットを例にとってこの発明の実施例を説明する。図１は
そのロボット１を全体的に示す説明スケルトン図であ
り、左右それぞれの脚部に６個の関節（軸）を備える
（理解の便宜のために各関節（軸）をそれを駆動する電
動モータで例示する）。該６個の関節（軸）は上から順
に、腰の脚部回旋用の関節（軸）１０Ｒ，１０Ｌ（右側
をＲ、左側をＬとする。以下同じ）、腰のピッチ方向
（ｘ方向）の関節（軸）１２Ｒ，１２Ｌ、同ロール方向
（ｙ方向）の関節（軸）１４Ｒ，１４Ｌ、膝部のピッチ
方向の関節（軸）１６Ｒ，１６Ｌ、足首部のピッチ方向
の関節（軸）１８Ｒ，１８Ｌ、同ロール方向の関節
（軸）２０Ｒ，２０Ｌとなっており、その下部には足部
２２Ｒ，２２Ｌが取着されると共に、最上位には胴体部
（基体）２４が設けられ、その内部には制御ユニット２
６が格納される。
【０００９】上記において股関節は関節（軸）１０Ｒ
（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）から構成され、ま
た足関節は、関節（軸）１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）か
ら構成されると共に、脚部リンクは左右の足についてそ
れぞれ６つの自由度を与えられ、歩行中にこれらの６×
２＝１２個の関節（軸）をそれぞれ適宜な角度に駆動す
ることで、足全体に所望の動きを与えることができ、任
意に３次元空間を歩行することができる様に構成され
る。尚、股関節と膝関節との間は大腿リンク２８Ｒ，２
８Ｌで、膝関節と足関節との間は下腿リンク３０Ｒ，３
０Ｌで連結される。これらの関節は主として先に述べた
様に電動モータと、その出力を倍力する減速機とから構
成されるが、その詳細は先に本出願人が提案した出願
（特願平１−３２４２１８号（特開平３−１８４７８２
号））などに述べられており、それ自体はこの発明の要
旨とするところではないので、これ以上の説明は省略す
る。
（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）から構成され、ま
た足関節は、関節（軸）１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）か
ら構成されると共に、脚部リンクは左右の足についてそ
れぞれ６つの自由度を与えられ、歩行中にこれらの６×
２＝１２個の関節（軸）をそれぞれ適宜な角度に駆動す
ることで、足全体に所望の動きを与えることができ、任
意に３次元空間を歩行することができる様に構成され
る。尚、股関節と膝関節との間は大腿リンク２８Ｒ，２
８Ｌで、膝関節と足関節との間は下腿リンク３０Ｒ，３
０Ｌで連結される。これらの関節は主として先に述べた
様に電動モータと、その出力を倍力する減速機とから構
成されるが、その詳細は先に本出願人が提案した出願
（特願平１−３２４２１８号（特開平３−１８４７８２
号））などに述べられており、それ自体はこの発明の要
旨とするところではないので、これ以上の説明は省略す
る。
【００１０】ここで、図１に示すロボット１において、
足首部には公知の６軸力センサ３６が設けられ、足部を
介してロボットに伝達されるｘ, ｙ，ｚ方向の力成分Ｆ
x,Ｆy,Ｆz とその３軸回りのモーメント成分Ｍx,Ｍy,Ｍ
z とを測定し、足部の着地の有無と支持脚に加わる力の
大きさと方向とを検出する。また足ヒラ（足裏）の四隅
には公知の接地スイッチ３８が設けられて、接地の有無
を検出する。更に、胴体部２４の上部には、一対の傾斜
センサ４０，４２が設置され、ｘ−ｚ平面内のｚ軸に対
する傾きとその角速度、同様にｙ−ｚ平面内のｚ軸に対
する傾きとその角速度を検出する。更に、胴体部２４上
にはその傾斜センサに隣接して外力センサ４４が設置さ
れて胴体部２４に加わる外力を検出する。即ち、図２に
良く示す様に、胴体部２４の周囲にはカバー４６が配置
され、そのカバー４６は外力センサ４４を介して胴体部
２４に固定される。外力センサ４４としては先に符号３
６で示した６軸力センサを用いると共に、胴体部２４に
そのセンサ４４を強固に固定し、次いでセンサ４４とカ
バー４６とを強固に固定することによって、カバー４６
に作用する外力（力、モーメント）を検出できる様に構
成する。これらセンサ３６などの出力は前記した胴体部
２４内の制御ユニット２６に送られる。
足首部には公知の６軸力センサ３６が設けられ、足部を
介してロボットに伝達されるｘ, ｙ，ｚ方向の力成分Ｆ
x,Ｆy,Ｆz とその３軸回りのモーメント成分Ｍx,Ｍy,Ｍ
z とを測定し、足部の着地の有無と支持脚に加わる力の
大きさと方向とを検出する。また足ヒラ（足裏）の四隅
には公知の接地スイッチ３８が設けられて、接地の有無
を検出する。更に、胴体部２４の上部には、一対の傾斜
センサ４０，４２が設置され、ｘ−ｚ平面内のｚ軸に対
する傾きとその角速度、同様にｙ−ｚ平面内のｚ軸に対
する傾きとその角速度を検出する。更に、胴体部２４上
にはその傾斜センサに隣接して外力センサ４４が設置さ
れて胴体部２４に加わる外力を検出する。即ち、図２に
良く示す様に、胴体部２４の周囲にはカバー４６が配置
され、そのカバー４６は外力センサ４４を介して胴体部
２４に固定される。外力センサ４４としては先に符号３
６で示した６軸力センサを用いると共に、胴体部２４に
そのセンサ４４を強固に固定し、次いでセンサ４４とカ
バー４６とを強固に固定することによって、カバー４６
に作用する外力（力、モーメント）を検出できる様に構
成する。これらセンサ３６などの出力は前記した胴体部
２４内の制御ユニット２６に送られる。
【００１１】図３は制御ユニット２６の詳細を示すブロ
ック図であり、マイクロ・コンピュータから構成され
る。そこにおいて傾斜センサ４０，４２などの出力はＡ
／Ｄ変換回路５０でデジタル値に変換され、その出力は
バス５２を介してＲＡＭ５４に送られる。また各電動モ
ータに隣接して配置されるエンコーダ５６，５８などの
出力はカウンタ６０を介してＲＡＭ５４内に入力される
と共に、接地スイッチ３８等の出力は波形整形回路６２
を経て同様にＲＡＭ５４内に格納される。制御ユニット
内にはＣＰＵ６４が設けられており、ＲＯＭ６６に格納
されている歩行データを読み込んでカウンタ６０から送
出される実測値との偏差から電動モータの電流指令値を
算出し、Ｄ／Ａ変換回路６８を介してサーボアンプ７０
に送出する。尚、符号７６は進路、歩幅等の歩容変更指
令用のジョイスティックを、符号７８は原点（直立）姿
勢決定用の原点スイッチを、符号８０はオーバラン防止
用のリミットスイッチを示す。
ック図であり、マイクロ・コンピュータから構成され
る。そこにおいて傾斜センサ４０，４２などの出力はＡ
／Ｄ変換回路５０でデジタル値に変換され、その出力は
バス５２を介してＲＡＭ５４に送られる。また各電動モ
ータに隣接して配置されるエンコーダ５６，５８などの
出力はカウンタ６０を介してＲＡＭ５４内に入力される
と共に、接地スイッチ３８等の出力は波形整形回路６２
を経て同様にＲＡＭ５４内に格納される。制御ユニット
内にはＣＰＵ６４が設けられており、ＲＯＭ６６に格納
されている歩行データを読み込んでカウンタ６０から送
出される実測値との偏差から電動モータの電流指令値を
算出し、Ｄ／Ａ変換回路６８を介してサーボアンプ７０
に送出する。尚、符号７６は進路、歩幅等の歩容変更指
令用のジョイスティックを、符号７８は原点（直立）姿
勢決定用の原点スイッチを、符号８０はオーバラン防止
用のリミットスイッチを示す。
【００１２】続いて、図４フロー・チャートを参照して
本制御装置の動作を説明するが、具体的な説明に入る前
に本制御の特徴を概説すると、図１に示したロボット１
は予め定められた時系列の歩行データ、例えば重心位
置、着地位置などのデータに従って各関節角をリアルタ
イムに計算し、両足支持期と片足支持期とを交互に繰り
返しつつ歩行する。その片足支持期に図５に示す様に横
方向（図１に示した様に進行（ピッチ）方向をｘ方向と
するとｙ方向）から外力Ｆy を受けた場合、前記した外
力センサ４４（６軸力センサ）の検出値から図示の式に
従ってモーメントＭを算出し、続いて図６に示す様に外
力が作用し続ける間モーメントの積分値（力積）を算出
し、それに所定の係数ｎを乗じて遊脚の着地補正量（距
離）ΔＸ，ΔＹを算出する。ここでｘ方向に進行中にｙ
方向から外力Ｆy を受けたとき、発生するモーメントＭ
はｘ軸回りの値Ｍｘのみに止まらず、ｙ軸回りにも値Ｍ
y を生ずるので、遊脚着地補正量はそれらに応じてｘ方
向の補正距離ΔＸとｙ方向の補正距離ΔＹとを算出し、
それに係数ｎを乗じて得た値を合算して決定する。図７
は係数ｎの特性を示しており、図示の如く、係数ｎは遊
脚の軌道上の位置に従って可変に設定すると共に、両足
支持期、即ち着地時期に近づくに従って大きくなる様に
設定する。これは、この係数をモーメントの積算値に乗
じて補正量を決定することから、着地時期に近づくに従
って補正速度を上げて姿勢回復を速くするためである。
図８はこの制御動作を示すブロック線図であるが、外力
を受けたときは、それに応じて今述べた様に決定される
補正量ΔＸ（Ｙ）が設定歩行データＸ，Ｙ（予め設定さ
れたＸ，Ｙ方向の着地位置）に加算され、それに基づい
て目標関節角が計算される様に構成したので、補正量が
増加するほど偏差が大きくなってモータの駆動トルクが
大きく、結果的に遊脚駆動速度が速められる。尚、この
制御動作は同図に示す如く、図１に示したロボットをモ
デル化し、τ＝Ｈｒθｒ＋Ｈｄ−Ｆｐθ−Ｆｖθドット
なる運動方程式において、実際角度θｒが目標角度θに
なる様にトルクτを制御する手法を前提とする（ここで
Ｈｒ，Ｈｄ，Ｆｐ，Ｆｖは行列式を示す）。
本制御装置の動作を説明するが、具体的な説明に入る前
に本制御の特徴を概説すると、図１に示したロボット１
は予め定められた時系列の歩行データ、例えば重心位
置、着地位置などのデータに従って各関節角をリアルタ
イムに計算し、両足支持期と片足支持期とを交互に繰り
返しつつ歩行する。その片足支持期に図５に示す様に横
方向（図１に示した様に進行（ピッチ）方向をｘ方向と
するとｙ方向）から外力Ｆy を受けた場合、前記した外
力センサ４４（６軸力センサ）の検出値から図示の式に
従ってモーメントＭを算出し、続いて図６に示す様に外
力が作用し続ける間モーメントの積分値（力積）を算出
し、それに所定の係数ｎを乗じて遊脚の着地補正量（距
離）ΔＸ，ΔＹを算出する。ここでｘ方向に進行中にｙ
方向から外力Ｆy を受けたとき、発生するモーメントＭ
はｘ軸回りの値Ｍｘのみに止まらず、ｙ軸回りにも値Ｍ
y を生ずるので、遊脚着地補正量はそれらに応じてｘ方
向の補正距離ΔＸとｙ方向の補正距離ΔＹとを算出し、
それに係数ｎを乗じて得た値を合算して決定する。図７
は係数ｎの特性を示しており、図示の如く、係数ｎは遊
脚の軌道上の位置に従って可変に設定すると共に、両足
支持期、即ち着地時期に近づくに従って大きくなる様に
設定する。これは、この係数をモーメントの積算値に乗
じて補正量を決定することから、着地時期に近づくに従
って補正速度を上げて姿勢回復を速くするためである。
図８はこの制御動作を示すブロック線図であるが、外力
を受けたときは、それに応じて今述べた様に決定される
補正量ΔＸ（Ｙ）が設定歩行データＸ，Ｙ（予め設定さ
れたＸ，Ｙ方向の着地位置）に加算され、それに基づい
て目標関節角が計算される様に構成したので、補正量が
増加するほど偏差が大きくなってモータの駆動トルクが
大きく、結果的に遊脚駆動速度が速められる。尚、この
制御動作は同図に示す如く、図１に示したロボットをモ
デル化し、τ＝Ｈｒθｒ＋Ｈｄ−Ｆｐθ−Ｆｖθドット
なる運動方程式において、実際角度θｒが目標角度θに
なる様にトルクτを制御する手法を前提とする（ここで
Ｈｒ，Ｈｄ，Ｆｐ，Ｆｖは行列式を示す）。
【００１３】上記した補正動作は簡単に言えば、図５に
おいて外力に応じて遊脚の着地位置を斜め後方に補正し
て姿勢の安定を回復するものである。尚、これは図９に
示す様に、ｘ方向、即ち、進行方向の前後から外力Ｆx
を受けたときも、ｙ軸回りのモーメントＭｙがほとんど
全てとなる点を除けば、同様であって同図に示す式から
補正量を算出し、斜め後（前）方に遊脚着地位置を補正
する。尚、ロボット１の足部２２の足裏面にはゴムなど
の弾性体を貼りつけておいて路面との摩擦係合力を高め
ておき、ｘ，ｙ方向から外力を受けてもｚ軸回りにスピ
ンしない様に構成する。
おいて外力に応じて遊脚の着地位置を斜め後方に補正し
て姿勢の安定を回復するものである。尚、これは図９に
示す様に、ｘ方向、即ち、進行方向の前後から外力Ｆx
を受けたときも、ｙ軸回りのモーメントＭｙがほとんど
全てとなる点を除けば、同様であって同図に示す式から
補正量を算出し、斜め後（前）方に遊脚着地位置を補正
する。尚、ロボット１の足部２２の足裏面にはゴムなど
の弾性体を貼りつけておいて路面との摩擦係合力を高め
ておき、ｘ，ｙ方向から外力を受けてもｚ軸回りにスピ
ンしない様に構成する。
【００１４】以上を前提として図４フロー・チャートの
説明に入ると、Ｓ１０で装置各部をイニシャライズした
後、Ｓ１２で歩行終了ではないことを確認し、Ｓ１４に
進んでデータ時刻ｔ（ｎ）に初期化する。続いて、Ｓ１
６に進んで時刻ｔ（ｎ）が歩行の１周期（両足支持期〜
片足支持期〜両足支持期、人の場合で言えば１歩、を１
周期とする）を超えないことを確認した後、Ｓ１８に進
んでタイマ割り込みを待ち、続いてＳ２０で時刻ｔ
（ｎ）の歩行データ（遊脚の着地位置など）を読み込
む。続いてＳ２２において外力を受けたときはモーメン
トＭx ，Ｍy を決定し、Ｓ２４で先に述べた積分計算を
行い、Ｓ２６で遊脚の位置補正量ΔＸ，ΔＹを計算し、
Ｓ２８で設定データＸ，Ｙに加算して補正し、Ｓ３０で
補正位置に応じた姿勢となるべく、１２個の関節角を計
算する。続いてＳ３２で計算値を出力し、Ｓ３４で時刻
をインクリメントし、Ｓ１６に戻る。Ｓ１６で歩行の１
周期を超えたと判断されるときはＳ１２に戻り、歩行終
了ではないと判断される限り、Ｓ１４で時刻を合わせつ
つＳ１６，Ｓ１８以下をループすると共に、Ｓ１２で歩
行終了と判断されるときはＳ３６で必要な事後処理を行
って終わる。
説明に入ると、Ｓ１０で装置各部をイニシャライズした
後、Ｓ１２で歩行終了ではないことを確認し、Ｓ１４に
進んでデータ時刻ｔ（ｎ）に初期化する。続いて、Ｓ１
６に進んで時刻ｔ（ｎ）が歩行の１周期（両足支持期〜
片足支持期〜両足支持期、人の場合で言えば１歩、を１
周期とする）を超えないことを確認した後、Ｓ１８に進
んでタイマ割り込みを待ち、続いてＳ２０で時刻ｔ
（ｎ）の歩行データ（遊脚の着地位置など）を読み込
む。続いてＳ２２において外力を受けたときはモーメン
トＭx ，Ｍy を決定し、Ｓ２４で先に述べた積分計算を
行い、Ｓ２６で遊脚の位置補正量ΔＸ，ΔＹを計算し、
Ｓ２８で設定データＸ，Ｙに加算して補正し、Ｓ３０で
補正位置に応じた姿勢となるべく、１２個の関節角を計
算する。続いてＳ３２で計算値を出力し、Ｓ３４で時刻
をインクリメントし、Ｓ１６に戻る。Ｓ１６で歩行の１
周期を超えたと判断されるときはＳ１２に戻り、歩行終
了ではないと判断される限り、Ｓ１４で時刻を合わせつ
つＳ１６，Ｓ１８以下をループすると共に、Ｓ１２で歩
行終了と判断されるときはＳ３６で必要な事後処理を行
って終わる。
【００１５】この実施例においては上記の如く、胴体部
（基体）に加わるモーメントを外力センサ（６軸力セン
サ）から検出し、それに応じて遊脚の着地位置をｘ（進
行）方向とｙ（それに直交する）方向とに補正し、その
補正位置に着地する様に関節駆動値を制御する様にした
ので、外力を受けたときは迅速に安定した姿勢を回復す
ることができ、また遊脚の着地位置を補正することか
ら、大きな外力を受けたときも安定である。またモーメ
ントの積分値を求め、それに遊脚の軌道上の位置に応じ
て着地付近になるほど大きくなる様に設定した係数ｎを
乗じて遊脚着地補正量を決める様にしたので、外力が作
用する間は外力の大きさに応じて姿勢回復に必要な修正
量を適切に決定することができ、また着地付近で外力を
受ける場合は例えば離床付近で同一の外力を受けた場合
に比して補正速度を上げる様にしたので、結果的により
速く関節を駆動することとなり、片足支持期のどの位置
で外力を受けても常に姿勢の安定を迅速に回復すること
ができる。
（基体）に加わるモーメントを外力センサ（６軸力セン
サ）から検出し、それに応じて遊脚の着地位置をｘ（進
行）方向とｙ（それに直交する）方向とに補正し、その
補正位置に着地する様に関節駆動値を制御する様にした
ので、外力を受けたときは迅速に安定した姿勢を回復す
ることができ、また遊脚の着地位置を補正することか
ら、大きな外力を受けたときも安定である。またモーメ
ントの積分値を求め、それに遊脚の軌道上の位置に応じ
て着地付近になるほど大きくなる様に設定した係数ｎを
乗じて遊脚着地補正量を決める様にしたので、外力が作
用する間は外力の大きさに応じて姿勢回復に必要な修正
量を適切に決定することができ、また着地付近で外力を
受ける場合は例えば離床付近で同一の外力を受けた場合
に比して補正速度を上げる様にしたので、結果的により
速く関節を駆動することとなり、片足支持期のどの位置
で外力を受けても常に姿勢の安定を迅速に回復すること
ができる。
【００１６】図１０以下はこの発明の第２の実施例を示
しており、この場合には外力センサとして胴体部２４の
上部に６軸力センサを配置する代わりに、胴体部２４の
周囲に比較的廉価な圧電素子からなるセンサ４４を複数
個、図示例の場合には胴体部１面当たり９個、配置す
る。そしてこの配置位置に対応する座標を前記したＲＯ
Ｍ６６内に記憶しておくことにより、外力の作用位置を
検出できる様にした。遊脚着地位置補正量は図１１下部
に示す式からほぼ第１実施例と同様に算出されるが、第
１実施例と異なる点を説明すると、モーメントＭについ
ては圧電素子が検出した力Ｆと、その圧電素子の位置ｌ
1 に脚部リンクｌ2 を加算した値ｈを乗じて算出する。
脚部リンクｌ2 の値は歩行時の姿勢によって相違するこ
とから、値ｈは近似値となり、よってモーメントＭも近
似値となる。この場合は力Ｆが作用する方向に直交する
軸回りのモーメントしか検出することができないため、
図１１に示す様に、個々の圧電素子に応じて予めモーメ
ント係数ｋx ，ｋy を設定してＲＯＭ６６内に格納して
おき、その値を用いて図１１下部に示す式から補正量Δ
Ｘ，ΔＹを算出する。この例においても外力Ｆx （Ｆy
）の積分値を用いることは言うまでもない。第２実施
例は、第１実施例に比して構成が簡易となる利点を有す
る。
しており、この場合には外力センサとして胴体部２４の
上部に６軸力センサを配置する代わりに、胴体部２４の
周囲に比較的廉価な圧電素子からなるセンサ４４を複数
個、図示例の場合には胴体部１面当たり９個、配置す
る。そしてこの配置位置に対応する座標を前記したＲＯ
Ｍ６６内に記憶しておくことにより、外力の作用位置を
検出できる様にした。遊脚着地位置補正量は図１１下部
に示す式からほぼ第１実施例と同様に算出されるが、第
１実施例と異なる点を説明すると、モーメントＭについ
ては圧電素子が検出した力Ｆと、その圧電素子の位置ｌ
1 に脚部リンクｌ2 を加算した値ｈを乗じて算出する。
脚部リンクｌ2 の値は歩行時の姿勢によって相違するこ
とから、値ｈは近似値となり、よってモーメントＭも近
似値となる。この場合は力Ｆが作用する方向に直交する
軸回りのモーメントしか検出することができないため、
図１１に示す様に、個々の圧電素子に応じて予めモーメ
ント係数ｋx ，ｋy を設定してＲＯＭ６６内に格納して
おき、その値を用いて図１１下部に示す式から補正量Δ
Ｘ，ΔＹを算出する。この例においても外力Ｆx （Ｆy
）の積分値を用いることは言うまでもない。第２実施
例は、第１実施例に比して構成が簡易となる利点を有す
る。
【００１７】尚、第１、第２実施例において積分値に係
数ｎを乗じ、遊脚の軌道上の位置に応じて補正量を変え
る様にしたが、単に外力の積分値に応じて補正量を決定
する様にしても良い。また第１、第２実施例において係
数ｎを積分値に乗じる例を示したが、加算しても良い。
数ｎを乗じ、遊脚の軌道上の位置に応じて補正量を変え
る様にしたが、単に外力の積分値に応じて補正量を決定
する様にしても良い。また第１、第２実施例において係
数ｎを積分値に乗じる例を示したが、加算しても良い。
【００１８】更に、第１、第２実施例ではモーメントＭ
x,Ｍy のみから補正量を決定する様にしたが、更にｚ軸
回りのモーメントＭｚを加えて補正量を決定しても良
い。また外力に応じて遊脚の着地位置を補正する様にし
たが、両足支持期に受けた外力に応じていずれかの足の
接地位置を補正する様にしても良い。
x,Ｍy のみから補正量を決定する様にしたが、更にｚ軸
回りのモーメントＭｚを加えて補正量を決定しても良
い。また外力に応じて遊脚の着地位置を補正する様にし
たが、両足支持期に受けた外力に応じていずれかの足の
接地位置を補正する様にしても良い。
【００１９】更には、この発明を２足歩行の脚式移動ロ
ボットについて説明したが、それに限られるものではな
く、この発明は３足以上の脚式移動ロボットにも妥当す
るものである。
ボットについて説明したが、それに限られるものではな
く、この発明は３足以上の脚式移動ロボットにも妥当す
るものである。
【００２０】
【発明の効果】請求項１項にあっては基体と、それに関
節を介して連結される複数本の脚部リンクとを有する脚
式移動ロボットの歩行制御装置において、前記ロボット
に作用する外力を検出する検出手段、及び、検出された
外力に応じて前記関節を駆動する制御値を補正する補正
手段を備える如く構成したので、ロボットに作用する外
力を直接的に検出して制御値を補正することができて、
迅速にロボットの姿勢の安定を回復することができる。
節を介して連結される複数本の脚部リンクとを有する脚
式移動ロボットの歩行制御装置において、前記ロボット
に作用する外力を検出する検出手段、及び、検出された
外力に応じて前記関節を駆動する制御値を補正する補正
手段を備える如く構成したので、ロボットに作用する外
力を直接的に検出して制御値を補正することができて、
迅速にロボットの姿勢の安定を回復することができる。
【００２１】請求項２項記載の脚式移動ロボットの歩行
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に基づいて遊脚の着地位置を決定する関節を駆動する制
御値を補正する如く構成したので、外力の総合的な大き
さに応じて補正量を決定することとなって、迅速にロボ
ットの姿勢の安定を回復することができると共に、遊脚
の着地位置を変えて安定化を図ることから、大きな外力
に対しても常に安定した姿勢を保持することができる。
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に基づいて遊脚の着地位置を決定する関節を駆動する制
御値を補正する如く構成したので、外力の総合的な大き
さに応じて補正量を決定することとなって、迅速にロボ
ットの姿勢の安定を回復することができると共に、遊脚
の着地位置を変えて安定化を図ることから、大きな外力
に対しても常に安定した姿勢を保持することができる。
【００２２】請求項３項記載の脚式移動ロボットの歩行
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に歩容の状態に応じて決定される所定の係数を用いて演
算して得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値を補
正する如く構成したので、離床直後に比して補正時間に
余裕の少ない着地直前などにおいては同一外力であって
も補正速度を上げることができ、結果的に関節の駆動速
度を上げることができて速やかに姿勢の安定を回復する
ことができる。
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に歩容の状態に応じて決定される所定の係数を用いて演
算して得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値を補
正する如く構成したので、離床直後に比して補正時間に
余裕の少ない着地直前などにおいては同一外力であって
も補正速度を上げることができ、結果的に関節の駆動速
度を上げることができて速やかに姿勢の安定を回復する
ことができる。
【００２３】請求項４項記載の脚式移動ロボットの歩行
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に外力の作用位置に応じて決定される所定の係数を用い
て演算して得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値
を補正する如く構成したので、例えば比較的廉価な圧電
素子で作用する力を検出し、作用位置に応じて予め定め
ておいた係数とからモーメントを容易に求めることがで
き、簡易な構成でありながら正確に外力を求めて的確に
姿勢の安定を回復することができる。
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に外力の作用位置に応じて決定される所定の係数を用い
て演算して得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値
を補正する如く構成したので、例えば比較的廉価な圧電
素子で作用する力を検出し、作用位置に応じて予め定め
ておいた係数とからモーメントを容易に求めることがで
き、簡易な構成でありながら正確に外力を求めて的確に
姿勢の安定を回復することができる。
【図１】この発明に係る脚式移動ロボットの歩行制御装
置を全体的に示す概略図である。
置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示す脚式移動ロボットの外力センサの取
り付け状態を示す一部断面正面図である。
り付け状態を示す一部断面正面図である。
【図３】図１に示す制御ユニットの説明ブロック図であ
る。
る。
【図４】この制御装置の動作を示すフロー・チャートで
ある。
ある。
【図５】図１に示す脚式移動ロボットが進行方向に直交
する方向から外力を受けたときの補正動作を示す説明図
である。
する方向から外力を受けたときの補正動作を示す説明図
である。
【図６】図５の補正動作の補正量を決定する外力の積分
特性を示す説明図である。
特性を示す説明図である。
【図７】図５の補正動作の補正量を決定する外力の積分
値に乗算する係数の特性を示す説明図である。
値に乗算する係数の特性を示す説明図である。
【図８】図４フロー・チャートの制御装置の動作を示す
ブロック線図である。
ブロック線図である。
【図９】図５と同様のものであって図１に示す脚式移動
ロボットが進行方向から外力を受けたときの補正動作を
示す説明図である。
ロボットが進行方向から外力を受けたときの補正動作を
示す説明図である。
【図１０】この発明の第２実施例を示す図２に類似する
脚式移動ロボットの説明斜視図である。
脚式移動ロボットの説明斜視図である。
【図１１】図１０に示す脚式移動ロボットの外力センサ
の取り付け状態を示す説明斜視図である。
の取り付け状態を示す説明斜視図である。
１ 脚式移動ロボット（２足歩行ロボ
ット） １０Ｒ，１０Ｌ 脚部回旋用の関節（軸） １２Ｒ，１２Ｌ 股部のピッチ方向の関節（軸） １４Ｒ，１４Ｌ 股部のロール方向の関節（軸） １６Ｒ，１６Ｌ 膝部のピッチ方向の関節（軸） １８Ｒ，１８Ｌ 足首部のピッチ方向の関節（軸） ２０Ｒ，２０Ｌ 足首部のロール方向の関節（軸） ２２Ｒ，２２Ｌ 足部 ２４ 胴体部 ２６ 制御ユニット ４４ 外力センサ ４６ カバー
ット） １０Ｒ，１０Ｌ 脚部回旋用の関節（軸） １２Ｒ，１２Ｌ 股部のピッチ方向の関節（軸） １４Ｒ，１４Ｌ 股部のロール方向の関節（軸） １６Ｒ，１６Ｌ 膝部のピッチ方向の関節（軸） １８Ｒ，１８Ｌ 足首部のピッチ方向の関節（軸） ２０Ｒ，２０Ｌ 足首部のロール方向の関節（軸） ２２Ｒ，２２Ｌ 足部 ２４ 胴体部 ２６ 制御ユニット ４４ 外力センサ ４６ カバー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ためにこの発明は例えば請求項１項に示す如く、基体
と、それに関節を介して連結される複数本の脚部リンク
とを有する脚式移動ロボットの歩行制御装置において、
前記ロボットに作用する外力の大きさと作用位置とを検
出する検出手段、及び、検出された値に応じて前記脚部
リンクのうち、遊脚の着地位置を決定する関節を駆動す
る制御値を補正する補正手段を備える如く構成した。
尚、この明細書において「歩行」なる語は、歩行状態の
みならず、静止状態をも含むものとして使用する。
ためにこの発明は例えば請求項１項に示す如く、基体
と、それに関節を介して連結される複数本の脚部リンク
とを有する脚式移動ロボットの歩行制御装置において、
前記ロボットに作用する外力の大きさと作用位置とを検
出する検出手段、及び、検出された値に応じて前記脚部
リンクのうち、遊脚の着地位置を決定する関節を駆動す
る制御値を補正する補正手段を備える如く構成した。
尚、この明細書において「歩行」なる語は、歩行状態の
みならず、静止状態をも含むものとして使用する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【作用】ロボットに作用する外力の大きさと作用位置と
を直接的に検出して脚部リンクのうち、遊脚の着地位置
を決定する関節を駆動する制御値を補正する様にしたこ
とから、迅速に姿勢の安定を回復することができる。
を直接的に検出して脚部リンクのうち、遊脚の着地位置
を決定する関節を駆動する制御値を補正する様にしたこ
とから、迅速に姿勢の安定を回復することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】上記において股関節は関節（軸）１０Ｒ
（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）から構成され、ま
た足関節は、関節（軸）１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）か
ら構成されると共に、脚部リンクは左右の足についてそ
れぞれ６つの自由度を与えられ、歩行中にこれらの６×
２＝１２個の関節（軸）をそれぞれ適宜な角度に駆動す
ることで、足全体に所望の動きを与えることができ、任
意に３次元空間を歩行することができる様に構成され
る。尚、股関節と膝関節との間は大腿リンク２８Ｒ，２
８Ｌで、膝関節と足関節との間は下腿リンク３０Ｒ，３
０Ｌで連結される。これらの関節は主として先に述べた
様に電動モータと、その出力を倍力する減速機を備える
が、その詳細は先に本出願人が提案した出願（特願平１
−３２４２１８号（特開平３−１８４７８２号））など
に述べられており、それ自体はこの発明の要旨とすると
ころではないので、これ以上の説明は省略する。
（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）から構成され、ま
た足関節は、関節（軸）１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）か
ら構成されると共に、脚部リンクは左右の足についてそ
れぞれ６つの自由度を与えられ、歩行中にこれらの６×
２＝１２個の関節（軸）をそれぞれ適宜な角度に駆動す
ることで、足全体に所望の動きを与えることができ、任
意に３次元空間を歩行することができる様に構成され
る。尚、股関節と膝関節との間は大腿リンク２８Ｒ，２
８Ｌで、膝関節と足関節との間は下腿リンク３０Ｒ，３
０Ｌで連結される。これらの関節は主として先に述べた
様に電動モータと、その出力を倍力する減速機を備える
が、その詳細は先に本出願人が提案した出願（特願平１
−３２４２１８号（特開平３−１８４７８２号））など
に述べられており、それ自体はこの発明の要旨とすると
ころではないので、これ以上の説明は省略する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】以上を前提として図４フロー・チャートの
説明に入ると、Ｓ１０で装置各部をイニシャライズした
後、Ｓ１２で歩行終了ではないことを確認し、Ｓ１４に
進んでデータ時刻ｔ（ｎ）に初期化する。続いて、Ｓ１
６に進んで時刻ｔ（ｎ）が歩行の１周期（両足支持期〜
片足支持期〜両足支持期、人の場合で言えば１歩、を１
周期とする）を超えないことを確認した後、Ｓ１８に進
んでタイマ割り込みを待ち、続いてＳ２０で時刻ｔ
（ｎ）の歩行データ（遊脚の着地位置など）を読み込
む。続いてＳ２２において外力を受けたときはモーメン
トＭｘ，Ｍｙを検出し、Ｓ２４で先に述べた積分計算を
行い、Ｓ２６で遊脚の位置補正量ΔＸ，ΔＹを計算し、
Ｓ２８で設定データＸ，Ｙに加算して補正し、Ｓ３０で
補正位置に応じた姿勢となるべく、１２個の関節角を計
算する。続いてＳ３２で計算値を出力し、Ｓ３４で時刻
をインクリメントし、Ｓ１６に戻る。Ｓ１６で歩行の１
周期を超えたと判断されるときはＳ１２に戻り、歩行終
了ではないと判断される限り、Ｓ１４で時刻を合わせつ
つＳ１６，Ｓ１８以下をループすると共に、Ｓ１２で歩
行終了と判断されるときはＳ３６で必要な事後処理を行
って終わる。
説明に入ると、Ｓ１０で装置各部をイニシャライズした
後、Ｓ１２で歩行終了ではないことを確認し、Ｓ１４に
進んでデータ時刻ｔ（ｎ）に初期化する。続いて、Ｓ１
６に進んで時刻ｔ（ｎ）が歩行の１周期（両足支持期〜
片足支持期〜両足支持期、人の場合で言えば１歩、を１
周期とする）を超えないことを確認した後、Ｓ１８に進
んでタイマ割り込みを待ち、続いてＳ２０で時刻ｔ
（ｎ）の歩行データ（遊脚の着地位置など）を読み込
む。続いてＳ２２において外力を受けたときはモーメン
トＭｘ，Ｍｙを検出し、Ｓ２４で先に述べた積分計算を
行い、Ｓ２６で遊脚の位置補正量ΔＸ，ΔＹを計算し、
Ｓ２８で設定データＸ，Ｙに加算して補正し、Ｓ３０で
補正位置に応じた姿勢となるべく、１２個の関節角を計
算する。続いてＳ３２で計算値を出力し、Ｓ３４で時刻
をインクリメントし、Ｓ１６に戻る。Ｓ１６で歩行の１
周期を超えたと判断されるときはＳ１２に戻り、歩行終
了ではないと判断される限り、Ｓ１４で時刻を合わせつ
つＳ１６，Ｓ１８以下をループすると共に、Ｓ１２で歩
行終了と判断されるときはＳ３６で必要な事後処理を行
って終わる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【発明の効果】請求項１項にあっては基体と、それに関
節を介して連結される複数本の脚部リンクとを有する脚
式移動ロボットの歩行制御装置において、前記ロボット
に作用する外力の大きさと作用位置とを検出する検出手
段、及び、検出された値に応じて前記脚部リンクのう
ち、遊脚の着地位置を決定する関節を駆動する制御値を
補正する補正手段を備える如く構成したので、ロボット
に作用する外力を直接的に検出して脚部リンクのうち、
遊脚の着地位置を決定する関節を駆動する制御値を補正
することができて、迅速にロボットの姿勢の安定を回復
することができる。
節を介して連結される複数本の脚部リンクとを有する脚
式移動ロボットの歩行制御装置において、前記ロボット
に作用する外力の大きさと作用位置とを検出する検出手
段、及び、検出された値に応じて前記脚部リンクのう
ち、遊脚の着地位置を決定する関節を駆動する制御値を
補正する補正手段を備える如く構成したので、ロボット
に作用する外力を直接的に検出して脚部リンクのうち、
遊脚の着地位置を決定する関節を駆動する制御値を補正
することができて、迅速にロボットの姿勢の安定を回復
することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】請求項２項記載の脚式移動ロボットの歩行
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に歩容の状態に応じて決定される所定の係数を用いて演
算して得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値を補
正する如く構成したので、離床直後に比して補正時間に
余裕の少ない着地直前などにおいては同一外力であって
も補正速度を上げることができ、結果的に関節の駆動速
度を上げることができて速やかに姿勢の安定を回復する
ことができる。
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に歩容の状態に応じて決定される所定の係数を用いて演
算して得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値を補
正する如く構成したので、離床直後に比して補正時間に
余裕の少ない着地直前などにおいては同一外力であって
も補正速度を上げることができ、結果的に関節の駆動速
度を上げることができて速やかに姿勢の安定を回復する
ことができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】請求項３項記載の脚式移動ロボットの歩行
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に外力の作用位置に応じて決定される所定の係数を用い
て演算して得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値
を補正する如く構成したので、例えば比較的廉価な圧電
素子で作用する力を検出し、作用位置に応じて予め定め
ておいた係数とからモーメントを容易に求めることがで
き、簡易な構成でありながら正確に外力を求めて的確に
姿勢の安定を回復することができる。
制御装置にあっては、前記補正手段が、検出された外力
に外力の作用位置に応じて決定される所定の係数を用い
て演算して得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値
を補正する如く構成したので、例えば比較的廉価な圧電
素子で作用する力を検出し、作用位置に応じて予め定め
ておいた係数とからモーメントを容易に求めることがで
き、簡易な構成でありながら正確に外力を求めて的確に
姿勢の安定を回復することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】請求項４項記載の脚式移動ロボットの歩行
制御装置にあっては、前記所定の係数を、遊脚の軌道位
置に応じて可変とする如く構成したので、例えば着地時
期が近づくに従って大きくなる様に設定することがで
き、それに向けて補正速度を上げることができて速やか
に姿勢の安定を回復することができる。
制御装置にあっては、前記所定の係数を、遊脚の軌道位
置に応じて可変とする如く構成したので、例えば着地時
期が近づくに従って大きくなる様に設定することがで
き、それに向けて補正速度を上げることができて速やか
に姿勢の安定を回復することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】
Claims (4)
- 【請求項１】 基体と、それに関節を介して連結される
複数本の脚部リンクとを有する脚式移動ロボットの歩行
制御装置において、 ａ．前記ロボットに作用する外力を検出する検出手段、 及び ｂ．検出された外力に応じて前記関節を駆動する制御値
を補正する補正手段、を備えたことを特徴とする脚式移
動ロボットの歩行制御装置。 - 【請求項２】 前記補正手段が、検出された外力に基づ
いて遊脚の着地位置を決定する関節を駆動する制御値を
補正することを特徴とする請求項１項記載の脚式移動ロ
ボットの歩行制御装置。 - 【請求項３】 前記補正手段が、検出された外力に歩容
の状態に応じて決定される所定の係数を用いて演算して
得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値を補正する
ことを特徴とする請求項１項または２項記載の脚式移動
ロボットの歩行制御装置。 - 【請求項４】 前記補正手段が、検出された外力に外力
の作用位置に応じて決定される所定の係数を用いて演算
して得た値に基づいて前記関節を駆動する制御値を補正
することを特徴とする請求項１項または２項記載の脚式
移動ロボットの歩行制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3355919A JP3035051B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 脚式移動ロボットの歩行制御装置 |
| US08/343,206 US5513106A (en) | 1991-12-20 | 1994-11-22 | System for controlling locomotion of a walking robot having a sensor for detecting externally exerted forces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3355919A JP3035051B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 脚式移動ロボットの歩行制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200682A true JPH05200682A (ja) | 1993-08-10 |
| JP3035051B2 JP3035051B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=18446413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3355919A Expired - Lifetime JP3035051B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 脚式移動ロボットの歩行制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5513106A (ja) |
| JP (1) | JP3035051B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999054095A1 (fr) * | 1998-04-20 | 1999-10-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Controleur pour robot mobile muni de jambes |
| JP2007130725A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 脚車輪型移動ロボット及びその動作方法 |
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