[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3167407B2 - 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

Publication number
JP3167407B2
JP3167407B2 JP08811092A JP8811092A JP3167407B2 JP 3167407 B2 JP3167407 B2 JP 3167407B2 JP 08811092 A JP08811092 A JP 08811092A JP 8811092 A JP8811092 A JP 8811092A JP 3167407 B2 JP3167407 B2 JP 3167407B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
joint
posture
angle
legged mobile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP08811092A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05254465A (ja
Inventor
英男 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP08811092A priority Critical patent/JP3167407B2/ja
Priority to US08/029,895 priority patent/US5349277A/en
Publication of JPH05254465A publication Critical patent/JPH05254465A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3167407B2 publication Critical patent/JP3167407B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は脚式移動ロボットの制
御装置に関し、特に2足歩行の脚式移動ロボットにおい
て予期しない凹凸がある路面でも安定して歩行できる様
にしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】脚式移動ロボットを安定に歩行させる技
術として、リアルタイムに歩容を算出するものが提案さ
れている(Legged Robots on Rough Terrain; Experime
nts inAdjusting Step Length, by Jessica Hodgins. I
EEE, 1988)。しかしこの手法によるときは演算量が膨大
となり、現状では移動ロボットに搭載可能な程度の小型
軽量なコンピュータで、かかる多自由度のロボットを制
御することは困難である。他方、脚式移動ロボットの歩
行を実現する手法として、予め歩容を計算しておいてロ
ボットに搭載したコンピュータのメモリに記憶させてお
き、歩行に際しては簡単なデータ処理のみを行って歩行
を実現する技術が提案されており、その例としては、例
えば特開昭62─97006号公報記載の技術を挙げる
ことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】後者の技術によるとき
は、移動ロボットに搭載可能な小型軽量のコンピュータ
で多自由度のロボットを制御することが可能となるが、
予め予定された歩容条件と異なる条件と遭遇した場合に
は必ずしも満足に対応することができない。しかも、凹
凸のある路面での歩容を予め算出しておくことは極めて
困難である。
【0004】従って、この発明の目的は、予め設計して
おいた歩容に基づき、搭載可能な小型軽量のコンピュー
タを用いて脚式移動ロボットの歩行を制御するものにお
いて、予期しない凹凸路面に遭遇したときも安定して歩
行でき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。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ためにこの発明は以下のように構成した。後述する符合
を付して説明すると、請求項1項にあっては、基体(胴
体部)24と、それに連結される複数本の脚部リンク
とからなり、前記複数本の脚部リンクで交互に自重を支
持しつつ歩行する脚式移動ロボットの歩行制御装置で
あって、予め設定された各関節(腰関節10R(L)な
ど)の目標角度(目標関節角度qc)を所定時刻DT
とに各関節に配したサーボモータに出力し、前記各関
節の実角度(実関節角度qf)が前記目標角度に追従
るように制御するものにおいて、前記ロボットの姿勢を
検出する検出手段(制御ユニット26,傾斜センサ4
0,42など、S18)、および前記検出された姿勢に
基づいて前記ロボットが所定の姿勢にあるか否かを判定
する姿勢判定手段(制御ユニット26,S24,S2
8)、を備え、前記ロボットが所定の姿勢から外れたと
判定されるときは、前記所定時刻を変更する(制御ユニ
ット26,S26,S30,S34)ように構成した。
また、請求項2項にあっては、前記検出手段は、前記基
体の傾斜角度θx,θy及び/又は傾斜角速度を重力方
向に対する絶対角度で測定し、測定値を所定値(第1の
所定値θx-max,θy-max,第2の所定値θx-min,θ
y-min)と比較して前記ロボットの姿勢を検出するよう
に構成した。 また、請求項3項にあっては、前記所定値
はロボットが静止状態または歩行状態を保持することが
できる範囲の角度値及び/又は角速度値であるように構
成した。 また、請求項4項にあっては、基体(胴体部)
24と、それに第1の関節(腰関節10R(L)など)
を介して連結され、少なくとも第2の関節(膝関節16
R(L)など)をそれぞれ有してなる複数本の脚部リン
ク2とからなり、前記複数本の脚部リンクで交互に自重
を支持しつつ歩行する脚式移動ロボット1の歩行制御装
置であって、予め設定された各関節(腰関節10R
(L)など)の目標角度(目標関節角度qc)を所定時
刻DTごとに各関節に配置したサーボモータに出力し、
前記各関節の実角度(実関節角度qf)が前記目標角度
に追従するよう に制御するものにおいて、前記ロボット
の姿勢を検出する検出手段(制御ユニット26,傾斜セ
ンサ40,42など、S18)、および前記検出された
姿勢に基づいて前記ロボットが所定の姿勢にあるか否か
を判定する姿勢判定手段(制御ユニット26,S24,
S28)、を備え、前記ロボットが所定の姿勢から外れ
たと判定されるときは、前記所定時刻を変更する(制御
ユニット26,S26,S30,S34)と共に、前記
各関節の少なくとも1つの制御値を補正する(制御ユニ
ット,S20,S106,S108,S200〜S22
0)ように構成した。
【0006】
【作用】予期しない凹凸路面に遭遇して脚式移動ロボッ
トが例えば前傾するときは、予定した時刻よりも早く着
地させて姿勢を回復させることができる。また目標角度
が予め設定されていることから、歩行制御時の演算量が
少なくて足り、脚式移動ロボットに搭載可能な小型軽量
のコンピュータを用いてこの制御を実現することができ
る。
【0007】
【実施例】以下、脚式移動ロボットとして2足歩行のロ
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リンク2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、その下部には足平
(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26が格納される。上記において腰関節は関節
(軸)10R(L),12R(L),14R(L)から
構成され、また足関節は、関節(軸)18R(L),2
0R(L)から構成される。また、腰関節と膝関節との
間は大腿リンク28R,28Lで、膝関節と足関節との
間は下腿リンク30R,30Lで連結される。
【0008】ここで、脚部リンク2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。先に述べた様に、上記した関節は電動モータからな
り、更にはその出力を倍力する減速機などを備えるが、
その詳細は先に本出願人が提案した出願(特願平1−3
24218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。
【0009】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、足平を
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とその方向回りのモーメント成分Mx,
My,Mz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。また足平の四隅に
は公知の静電容量型の接地スイッチ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。また、各
関節の電動モータには、その回転量を検出するロータリ
エンコーダが設けられる(図1において足関節の電動モ
ータ用のもののみを示す)。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。
【0010】図2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変換器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の出力は可逆カウン
タ56を介してRAM54内に入力されると共に、接地
スイッチ38の出力は波形整形回路62を経て同様にR
AM54内に格納される。制御ユニット内には演算装置
64が設けられており、ROM66に格納されている歩
行パターンを読み込んで可逆カウンタ56から送出され
る実測値との偏差から電動モータの速度指令値を算出
し、D/A変換器68を介してサーボアンプに送出す
る。また図示の如く、エンコーダ出力はF/V変換回路
を介してサーボアンプに送出されており、後で示す様に
マイナーループとしての速度フィードバック制御が実現
されている。
【0011】続いて、本制御装置の動作を説明する。
【0012】図3は図2の制御装置の動作を示すブロッ
ク線図である。予めオフラインで平坦路を前提とする歩
行パターンを絶対角度(重力方向に対する角度)で設計
しておき、座標変換して胴体部の角度と関節の角度とし
て記憶しておき、歩行時に胴体部の目標角度と目標関節
角度qc(相対角度)と目標関節角速度dqc(相対角
速度)とを12個の関節について時系列に、具体的には
DTsec.(一定値)ごとに出力する。ここで目標関
節角速度dqcは、時刻sec.における目標関節角
度qc(t)と次の時刻t+Δtにおける目標関節角度
qc(t+Δt)の差分(即ち、dqc=qc(t+Δ
t)−qc(t))として与えられる。かかる目標値に
追従させるべく、図示の如く、位置のフィードバック制
御と速度のフィードフォワード制御が行われて関節角サ
ーボ系が構成される。この発明で特徴的なことは、前記
したロボット1の胴体部(基体)24の傾斜角度θy
(図1下部に示す様なy軸回りでの重力方向に対する絶
対角度)を検出し、ロボットが不安定な姿勢にあるとき
は時刻tを変更する様にしたことである。これによって
歩行パターンが予期しない凹凸路面に遭遇したときも、
安定して歩行することができる。以下、この制御の詳細
について図4フロー・チャートを参照して説明する。
【0013】図4フロー・チャートにおいて先ずS10
で装置各部をイニシャライズしてパラメータ等を初期設
定し、S12で歩行終了ではないことを確認してS14
に進んでタイマ割り込みを待機する。尚、このタイマ割
り込みは5ms(前記したDTsec.)毎におこなわ
れる。続いて、S16に進んで目標値(前記した時刻
sec.における12個の関節の目標角度qc(t)と
後で述べる制御ゲインなど)を読み込み、次いでS18
に進んで各センサ、スイッチの出力を読み込んでロボッ
トの状態を検出する。
【0014】続いて、S20に進んで操作量Voutを
計算する。その作業を示す図5サブルーチン・フロー・
チャートに従って説明すると、先ずS100において前
記した関節角サーボ系による基本制御量Vcを、 Vc=kp・(qc−qf)+kf・dqc と計算する。ここで基本制御値Vcは各時刻における1
2個の関節の1つ1つについて前記した電動モータの速
度指令値の形で算出される。また上記においてqf:実
関節角度、kp,kf:比例ゲイン(一定または可変)
である。
【0015】次いで、S102に進み、遊脚の着地時に
あればコンプライアンス補正量ΔVc1を計算する
(尚、この補正量および以下に述べる補正量におけるΔ
は前記基本制御量を補正する微小値を意味する。また補
正量は前記基本制御量と同様にモータ速度指令値で算出
される)。これは図6に示す如く、足平22R(L)に
ついて力学モデルを仮想し、足平全体が足関節を中心に
バネレートkcompを持ったつる巻きバネで吊られて
いるものとし、前記した6軸力センサ36を介して検出
した足首にかかるモーメントMx,Myの大きさに比例
した回転変位をすると仮想して行う。即ち、インピーダ
ンス制御を速度分解制御で実現するものである。具体的
には、コンプライアンス補正制御量ΔVc1は、 ΔVc1=kcomp・Mx(My) で算出する。尚、この補正は足関節18,20R(L)
に限って行われ、そのうち足関節18R(L)はモーメ
ントMyに関して、足関節20R(L)はモーメントM
xに関して行われる。尚、比例ゲインkcompは一定
または可変とする。
【0016】次いでS104に進んで支持脚側について
傾斜角度、傾斜角速度による補正量ΔVc2を計算す
る。これは図7に示す様に、両脚支持期または片脚支持
期において、支持脚の腰関節12,14R(L)と足関
節18,20R(L)に、胴体部24の傾斜角度θx,
θyと傾斜角速度ωx,ωyに応じて補正量ΔVc2
を、 ΔVc2=kθ・θx(θy)+kω・ωx(ωy) と算出する。即ち、胴体部24の傾斜に応じてロボット
の姿勢の不安定度を検出し、それを修正して安定した姿
勢を回復させる様にした。ここで比例ゲインkθ,kω
は一定または可変とする。
【0017】次いで、S106に進んで遊脚側の腰関節
12,14R(L)について同様の制御量ΔVc3を計
算する。その作業を示す図8サブルーチン・フロー・チ
ャートを参照して説明すると、先ずS200において係
数ku(t)の値を検索する。これは図9に示したよう
に、左脚または右脚の片脚支持期において経時的に増加
するように設定される係数であってこのような特性を示
すデータが前記したROM66内にルックアップテーブ
ルとして格納される。S200においては片脚支持期に
入ってからの経過時間tに応じて検索する。次いでS2
02以降に進んで前後方向(y軸回り)の、即ち、関節
12R(L)の補正量(ΔVc3yとする)を先ず算出
する。即ち、S202において検出した前後方向(y軸
回り)の傾斜角度θyを第1の所定値θy-max(図9に
示す如く正方向について適宜設定する値)と比較し、そ
れを超えていると判断されるときはS204に進んで第
1の所定値θy-maxを超えた値に前記したku(t)と
比例ゲインkr(一定または可変)を乗じて補正値ΔV
c3yを算出すると共に、S202で検出値が第1の所
定値以下と判断されるときはS206に進んで第2の所
定値θy-min(負方向について適宜設定する値)と比較
し、それを下廻っていると判断されるときはS208に
進んで同様に差分にku(t),krを乗じて補正量Δ
Vc3yを算出する。即ち、図9に示すように、ロボッ
トの歩行につれて傾斜角は変動するが、それについて第
1、第2の所定値θy-max, θy-minを予め設定してお
き、それらから規定される範囲を傾斜角度が超えたとき
は超えた程度に応じて制御値を補正するようにした。こ
の結果、具体的には図10に示す様に、ロボットが前傾
するときは遊脚を歩行パターンで予定された位置よりも
前方側に着地させ、また後傾するときは手前側に着地さ
せることができ、これによってロボット1が予期しない
凹凸路面に遭遇して姿勢を崩したときも直ちに姿勢の回
復を図ることができる。これは続いて述べるように、左
右方向についても同様であって左傾するときは遊脚を歩
行パターンで予定された位置よりも一層左側に、右傾す
るときは一層右側に補正する。また、これら値θy-ma
x, θy-minはθyに関して図1に示すロボットが直立
(静止)したときに安定した姿勢を保持できる範囲の傾
斜角を選んで適宜に設定する。
【0018】尚、図8フロー・チャートにおいてS20
2とS206で否定されたときはS210に至り、補正
量を零とする。以上は前後方向(y軸回り)についての
補正量、即ち、関節12R(L)の補正量を計算する場
合であるが、これは関節14R(L)についての左右方
向(x軸回り)の動作についても同様であり、S212
からS220において左右方向の傾斜角θxが第1の所
定値θx-maxを超えるか第2の所定値θx-min未満であ
るときは、その差分に応じて補正量(ΔVc3xとす
る)を計算する(尚、θx-max,θx-minの特性も図9
に示したθy-max,θy-minと同様なものを適宜設定す
る)。尚、図9に示す如く、係数ku(t)は両脚支持
期には保持され、次の片脚支持期に経時的に減少する様
に設定する。この結果、この遊脚補正が一旦なされたと
きは両脚支持期から片脚支持期の中途付近まで継続され
る。
【0019】図5フロー・チャートに戻ると、次いでS
108に進んで基本制御量Vcに上記した補正量が算出
されたときはそれらを加算して操作量Voutの合成計
算を行う。
【0020】続いて図4フロー・チャートに戻り、S2
2に進んで算出された操作量Voutを出力した後、S
24に進んで検出した傾斜角θyを再び前記した第1の
所定値θy-maxと比較し、それを超えていると判断され
るときはS26に進んで次の時刻t+Δtを決定するΔ
tの値を図示の如く補正する。またS24で否定された
ときはS28に進んで第2の所定値θy-minと比較し、
それを下廻っていると判断されるときはS30に進んで
同様に図示の如く補正し、S28で否定されたときはS
32に進んでΔtの値をDT(前記した一定値)とす
る。続いてS34に進んで決定されたΔtを加算して次
の時刻を決定し、S36においてその時刻の目標値を読
み込み、S12で歩行終了と判断されるまでかかる処理
を繰り返す。尚、歩行終了と判断されたときはS38で
必要な後処理を行って制御を終了する。
【0021】即ち、この制御において、基本的には各関
節が一定時刻(Δt=DT)ごとにそれぞれ目標とする
角度qc(t)になる様に制御するものであるが、胴体
部24の傾斜角度が所定範囲(θy-max, θy-min) を
超えた場合には姿勢が不安定と判断し、更新する目標角
度の基準となる時刻(更新単位Δt)をS26,S30
に示す如く補正する様にした。(S26,S30におい
て、kt1,kt2は一定または可変の係数。またkt
1,kt2>0)。即ち、傾斜角度がθy-maxを超える
と判断されるときはS26においてΔtの値が一定値D
Tより大きくなる様に補正し、時間的に予定より先行す
るデータを目標角度とする様にした。その結果、例えば
凹凸路面に遭遇してロボットが前傾したときは遊脚を予
定時刻よりも早く着地させることができ、崩れた姿勢を
速やかに回復させることができる。逆にθy-minを下廻
るときはS30の式においてΔtの値が一定値DTより
小さくなり、時間的に予定より後行するデータを目標角
度とする。その結果、ロボットが後傾するときは予定時
刻よりも遅く着地させることとなって、同様に崩れた姿
勢を速やかに回復させることができる(S30におい
て、極端な場合にはΔtは負値となり、その場合には一
度使用した目標角度を再度使用することになる)。尚、
上記において時刻t+Δtに相当するデータを記憶して
いない場合、それに時間的に最も近いデータを使用する
か、ないしは補間により算出する。
【0022】この実施例は上記の如く、関節角サーボ系
を備えた2足歩行の脚式移動ロボットの制御装置におい
て、胴体部の傾斜に応じて目標値の基準時刻を補正する
様にしたので、歩行パターンが予期しない凹凸路面に遭
遇したときも常に安定して歩行させることができる。ま
た、この制御は、目標値を予め設定しておくことから、
脚式移動ロボットに搭載可能な程度の小型軽量のコンピ
ュータを用いて実現することが可能となる。更に、傾斜
に応じて支持脚と遊脚の制御量も補正する様に構成した
ので、一層安定した歩行を期待することができると共
に、着地時にはコンプライアンス制御も行う様にしたの
で、着地時の衝撃も良く吸収することができる。
【0023】尚、上記した実施例において時刻を補正す
ると共に、基本制御量を補正する種々の補正を示した
が、それらは全て行わなくても良く、任意に選択して行
っても良い。
【0024】更には、図4フロー・チャートのS26,
S30で図8フロー・チャートのS202,S206で
用いたθy-max,θy-minを再び使用したが、別の値を
用いても良い。
【0025】更には、時刻を傾斜角度から補正する様に
したが、傾斜角速度を用いて補正しても良い。
【0026】更には、図3に示した様に、歩行パターン
を絶対角度で予め設定することとしたが、それに限られ
るものではなく、相対関節角度で設定しても良い。更に
は、歩行パターンとしては角度ではなく、重心軌道、足
先軌道などの上位概念的なデータを設定しておいても良
い。
【0027】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、1足ないしは3足以上の脚式移動ロボットにも妥当
するものである。
【0028】
【発明の効果】請求項1項にあっては、基体と、それに
連結される複数本の脚部リンクとからなり、前記複数本
の脚部リンクで交互に自重を支持しつつ歩行する脚式移
動ロボットの歩行制御装置であって、予め設定された各
関節の目標角度を所定時刻ごとに各関節に配したサー
ボモータに出力し、前記各関節の実角度が前記目標角度
に追従するように制御するものにおいて、前記ロボット
の姿勢を検出する検出手段、および前記検出された姿勢
に基づいて前記ロボットが所定の姿勢にあるか否かを判
定する姿勢判定手段、を備え、前記ロボットが所定の姿
勢から外れたと判定されるときは、前記所定時刻を変更
するようにしたので、脚式移動ロボットに搭載可能な程
度の小型軽量のコンピュータを用いて実現することがで
きると共に、脚式移動ロボットが予期しない凹凸路面に
遭遇して例えば前傾するときは予定された着地時刻より
も早く着地させることなどが可能となって、常に安定し
た歩行を実現することができる。
【0029】請求項2項の装置にあっては、前記検出手
段は、前記基体の傾斜角度及び/又は傾斜角速度を重力
方向に対する絶対角度で測定し、測定値を所定値と比較
して前記ロボットの姿勢を検出する様にしたので、ロボ
ットが姿勢を崩したとき、それを的確に検出することが
でき、結果として予期しない凹凸路面を歩行するときも
一層効果的に姿勢の安定化制御を図ることができる。
【0030】請求項3項の装置にあっては、前記所定値
はロボットが静止状態または歩行状態を保持することが
できる範囲の角度値及び/又は角速度値であるようにし
たので、ロボットが姿勢を崩して転倒する可能性を一層
的確に検出することができる。
【0031】請求項4項にあっては、基体と、それに第
1の関節を介して連結され、少なくとも第2の関節を
れぞれ有してなる複数本の脚部リンクとからなり、前記
複数本の脚部リンクで交互に自重を支持しつつ歩行する
脚式移動ロボットの歩行制御装置であって、予め設定さ
れた各関節の目標角度を所定時刻ごとに各関節に配
たサーボモータに出力し、前記各関節の実角度が前記
角度に追従するように制御するものにおいて、前記ロ
ボットの姿勢を検出する検出手段、および前記検出され
た姿勢に基づいて前記ロボットが所定の姿勢にあるか否
かを判定する姿勢判定手段、を備え、前記ロボットが所
定の姿勢から外れたと判定されるときは、前記所定時刻
を変更すると共に、前記各関節の少なくとも1つの制御
値を補正するようにしたので、脚式移動ロボットに搭載
可能な程度の小型軽量のコンピュータを用いて予期しな
い凹凸路面を歩行するときも一層安定した姿勢で常時歩
行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】図1に示す制御ユニットの説明ブロック図であ
る。
【図3】図2に示す制御ユニットの動作を示すブロック
線図である。
【図4】図2に示す制御ユニットの動作を示すメイン・
フロー・チャートである。
【図5】図4フロー・チャートの中の操作量計算作業を
示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【図6】図5フロー・チャートの中で行われるコンプラ
イアンス制御を説明する説明図である。
【図7】図5フロー・チャートの中で行われる支持脚の
傾斜による補正を示す説明図である。
【図8】図5フロー・チャート中で行われる遊脚の傾斜
による補正量計算を示すサブルーチン・フロー・チャー
トである。
【図9】図4フロー・チャートの制御を説明するタイミ
ング・チャートである。
【図10】図8フロー・チャートの中の遊脚の傾斜補正
を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 脚式移動ロボット(2足歩行ロボ
ット) 2 脚部リンク 10R,10L 腰の脚部回旋用の関節(軸) 12R,12L 腰のピッチ方向の関節(軸) 14R,14L 腰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 足平(足部) 24 胴体部 26 制御ユニット 36 6軸力センサ 38 接地センサ 40,42 傾斜センサ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基体と、それに連結される複数本の脚部
    リンクとからなり、前記複数本の脚部リンクで交互に自
    重を支持しつつ歩行する脚式移動ロボットの歩行制御装
    置であって、予め設定された各関節の目標角度を所定時
    刻ごとに各関節に配したサーボモータに出力し、前記
    各関節の実角度が前記目標角度に追従するように制御す
    るものにおいて、a. 前記ロボットの姿勢を検出する検出手段 および b.前記検出された姿勢に基づいて前記ロボットが所定
    の姿勢にあるか否かを判 定する姿勢判定手段、 を備え、前記ロボットが所定の姿勢から外れたと判定さ
    れるときは、前記所定時刻を変更することを特徴とする
    脚式移動ロボットの歩行制御装置。
  2. 【請求項2】 前記検出手段は、前記基体の傾斜角度及
    び/又は傾斜角速度を重力方向に対する絶対角度で測定
    し、測定値を所定値と比較して前記ロボットの姿勢を検
    出するようにした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。
  3. 【請求項3】 前記所定値は、前記ロボットが静止状態
    または歩行状態を保持することができる範囲の角度値及
    び/又は角速度値であることを特徴とする請求項2項記
    載の脚式移動ロボットの歩行制御装置。
  4. 【請求項4】 基体と、それに第1の関節を介して連結
    され、少なくとも第2の関節をそれぞれ有してなる複数
    本の脚部リンクとからなり、前記複数本の脚部リンクで
    交互に自重を支持しつつ歩行する脚式移動ロボットの歩
    行制御装置であって、予め設定された各関節の目標角度
    を所定時刻ごとに各関節に配したサーボモータに出力
    、前記各関節の実角度が前記目標角度に追従するよう
    制御するものにおいて、a. 前記ロボットの姿勢を検出する検出手段 および b.前記検出された姿勢に基づいて前記ロボットが所定
    の姿勢にあるか否かを判 定する姿勢判定手段、 を備え、前記ロボットが所定の姿勢から外れたと判定さ
    れるときは、前記所定時刻を変更すると共に、前記各関
    節の少なくとも1つの制御値を補正することを特徴とす
    る脚式移動ロボットの歩行制御装置。
JP08811092A 1992-03-12 1992-03-12 脚式移動ロボットの歩行制御装置 Expired - Lifetime JP3167407B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08811092A JP3167407B2 (ja) 1992-03-12 1992-03-12 脚式移動ロボットの歩行制御装置
US08/029,895 US5349277A (en) 1992-03-12 1993-03-11 Control system for legged mobile robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08811092A JP3167407B2 (ja) 1992-03-12 1992-03-12 脚式移動ロボットの歩行制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05254465A JPH05254465A (ja) 1993-10-05
JP3167407B2 true JP3167407B2 (ja) 2001-05-21

Family

ID=13933746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08811092A Expired - Lifetime JP3167407B2 (ja) 1992-03-12 1992-03-12 脚式移動ロボットの歩行制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3167407B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100425694B1 (ko) * 2002-02-06 2004-04-01 엘지전자 주식회사 로봇의 보행제어방법
JP4742551B2 (ja) * 2004-09-22 2011-08-10 株式会社明電舎 プロセッシングラインおよびその工程時間管理方法
CN103003031B (zh) 2010-07-22 2014-07-02 丰田自动车株式会社 双脚行走机器人以及双脚行走机器人的着地时机确定方法
KR101985790B1 (ko) * 2012-02-21 2019-06-04 삼성전자주식회사 보행 로봇 및 그 제어 방법
JP6827348B2 (ja) * 2017-03-22 2021-02-10 本田技研工業株式会社 歩行支援システム、歩行支援方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05254465A (ja) 1993-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3078009B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP3167404B2 (ja) ロボットの関節駆動制御装置
JP3278467B2 (ja) 移動ロボットの制御装置
US5337235A (en) Locomotion control system for legged mobiled robot
EP1510302A1 (en) Attitude control device of mobile robot
US5349277A (en) Control system for legged mobile robot
JPH05200682A (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP2003181781A (ja) 二脚歩行式移動装置及びその歩行制御装置及び歩行制御方法
JP3270766B2 (ja) 脚式移動ロボットの制御装置
JP3167420B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP3167406B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
US7715945B2 (en) Gait producing device for moving robot
JP2911985B2 (ja) 脚式移動ロボット及びその歩行制御装置
JP3167407B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP3148810B2 (ja) 脚式移動ロボットの制御装置
JP3024028B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP3024023B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP2911984B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP3071028B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP3183557B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP2997038B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行御制装置
JP3073306B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JP2997037B2 (ja) 脚式移動ロボットの歩行制御装置
JPH06170758A (ja) リンク式移動ロボットの制御装置
JPH0631668A (ja) 脚式移動ロボット用傾斜センサの出力補正装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010130

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080309

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090309

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100309

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100309

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120309

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130309

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130309

Year of fee payment: 12