特異点を利用したロボットの省エネ動作

機械システム工学分野 妻木研究室 

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妻木 勇一 教授 の 略 歴
1992年  東北大学大学院工学研究科精密工学専攻修了
1992年  三菱電機(株)入社
1994年  東北大学工学部機械航空工学科助手
2001年  弘前大学理工学部知能機械システム工学科助教授
2008年  山形大学大学院理工学研究科教授。機械システム工学専攻


 研究内容
 21世紀はロボットが工場から飛び出し、社会や一般家庭に進出する時代である。ロボットの省エネルギー化も当然重要な課題の一つである。本研究室では、テレロボティクスと呼ばれるロボットを遠隔操作するための技術を研究しており、ウェアラブルロボット、スキンケアロボット、ヒューマノイドなど、幅広いロボットを対象としている。その中心の一つが特異点に関する研究である。従来制御できなかった特異点を活用することでロボットを効率的に動作させる研究に取り組んでいる。

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      双腕遠隔ロボットシステム              ウェアラブルロボット

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                              特に環境保全に係わる研究 
 効率的な動作には、特異点と呼ばれるロボットの姿勢が重要な役割を果たす。例えば、人間は膝を伸ばして立っている。これはエネルギーの消費を最小に押さえる姿勢であり、人間にとって楽な姿勢だからである。一方、この姿勢はロボットにおいては特異点と呼ばれ、従来制御不可能な姿勢であった。従来のヒューマノイドロボットが膝を曲げて歩行しているのは、この特異姿勢を制御できなかったからである。特異点が利用できなければ、無駄なエネルギーを消費してしまう。これに対し、我々はこの特異点を活用できる手法を提案し、非冗長な脚を用いてヒューマノイドロボットを動歩行させる手法を確立した。歩行中、膝を0.01 rad以下まで伸ばすことができる。このような手法はロボットの省エネルギー化に大きく貢献することが期待される。脚だけでなく、腕部においても効率的な動作の実現を目指して、日々研究を行っている。

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