JPS61143266A - 歩行ロボツト - Google Patents
歩行ロボツトInfo
- Publication number
- JPS61143266A JPS61143266A JP59263907A JP26390784A JPS61143266A JP S61143266 A JPS61143266 A JP S61143266A JP 59263907 A JP59263907 A JP 59263907A JP 26390784 A JP26390784 A JP 26390784A JP S61143266 A JPS61143266 A JP S61143266A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leg
- robot
- legs
- walking
- center
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は左右一対の脚を順次互い違いに持ち上げながら
、歩行動作をなす歩行ロボットに関する。
、歩行動作をなす歩行ロボットに関する。
従来、人間の歩行形態に近似し、左右一対の脚を順次互
い違いに持ち一ヒげながら歩行する歩行ロボットとして
、多数のセンサー及び制御装置を用いた歩行ロボットが
知られていたが、その歩行は安定性に欠けるものであっ
た。しかも、このような歩行ロボットは構造が?IMで
あり、操縦が極めて難しいものであった。
い違いに持ち一ヒげながら歩行する歩行ロボットとして
、多数のセンサー及び制御装置を用いた歩行ロボットが
知られていたが、その歩行は安定性に欠けるものであっ
た。しかも、このような歩行ロボットは構造が?IMで
あり、操縦が極めて難しいものであった。
そこで、本発明者は種々実験研究の結果、極めて簡単な
構造で人間の歩行動作に近似した舟行のできる歩行ロボ
ットを案出した。そして、その要旨とするところは次の
jffiりである。
構造で人間の歩行動作に近似した舟行のできる歩行ロボ
ットを案出した。そして、その要旨とするところは次の
jffiりである。
即ち、ロボット本体1に互いに離間して一対の脚2.3
を設け、それが上下動自在に目つ歩行方向に前後動自在
に増付けられている。そして、一方の脚2又は3のみに
より一本足立ち状に片足接地したとき、その接地脚下端
の一ヒ方にロボットの重心Gが位置するように構成する
。
を設け、それが上下動自在に目つ歩行方向に前後動自在
に増付けられている。そして、一方の脚2又は3のみに
より一本足立ち状に片足接地したとき、その接地脚下端
の一ヒ方にロボットの重心Gが位置するように構成する
。
それと共に、夫々の脚2,3の下端に斜め前方倒れ込み
手段4を設ける。この斜め前方倒れ込み手段4は一方の
脚2又は3のみによる一本足立ち状の片足接地の状態か
ら該脚の前記前後動作によりロボット本体1をその脚下
端に対し、進行方向前方に相対移動させたとき、ロボッ
トが非接地脚側寄りの斜め前方に倒れ込むようにしたも
のである。
手段4を設ける。この斜め前方倒れ込み手段4は一方の
脚2又は3のみによる一本足立ち状の片足接地の状態か
ら該脚の前記前後動作によりロボット本体1をその脚下
端に対し、進行方向前方に相対移動させたとき、ロボッ
トが非接地脚側寄りの斜め前方に倒れ込むようにしたも
のである。
次に図面に基づいて本発明の実施例につき説明する。
第1図は本発明の歩行ロボットの側面図、第2図は同立
面図、第3図は第2図のm−m矢視断面略図である。
面図、第3図は第2図のm−m矢視断面略図である。
このロボットはロボット本体1の左右に一対の脚2.3
が設けられている。そして、これらの脚2.3は脚の下
部及び上部が夫々四節リンク機構をなし、ロボット本体
1に接続された本体接続用ビン12が上部四節リンクの
最上端の枢着点を構成する。さらに、本体1の両側面に
突出された回転軸13の先端に馴馴り1板6が固定され
、その周縁の一部が駆動ビンIOを介j〜、脚l一部の
一つのリンクに枢着されている。そして、回転軸13が
ロボット本体1に内装された図示しない駆動モータによ
り比較的ゆっくりと回転するものである。そして、各脚
の下端のリンクは脚端板9を構成する。この脚端板9は
第2図から明らかなように、その底面が脚の軸線に対し
、外向きに傾斜して増付けられている。そのため、同図
の如<1lIJ12によ幻一本足立ちさせると、脚2及
びロボット本体1が傾斜してその重心Gの重線が第2図
及び第3図の如< ++ljl端板9のほぼ中央に位置
する。従って、第2図のような状態でロボット本体1は
静+hすることができる。又、この脚端板9はその平面
状態において、第3図の如く外形が台形状に形成され、
その底辺が外側に位置する。そして、台形の各斜辺が斜
め前方倒れ込み手段4を構成する。なお、この斜辺の作
用については後に述べる。又、各脚2,3のリンク機構
には上記構成に加えてその関節部分にサーボモータをを
付けそれを制御することにより種々異なった歩行動作を
させることもできる。
が設けられている。そして、これらの脚2.3は脚の下
部及び上部が夫々四節リンク機構をなし、ロボット本体
1に接続された本体接続用ビン12が上部四節リンクの
最上端の枢着点を構成する。さらに、本体1の両側面に
突出された回転軸13の先端に馴馴り1板6が固定され
、その周縁の一部が駆動ビンIOを介j〜、脚l一部の
一つのリンクに枢着されている。そして、回転軸13が
ロボット本体1に内装された図示しない駆動モータによ
り比較的ゆっくりと回転するものである。そして、各脚
の下端のリンクは脚端板9を構成する。この脚端板9は
第2図から明らかなように、その底面が脚の軸線に対し
、外向きに傾斜して増付けられている。そのため、同図
の如<1lIJ12によ幻一本足立ちさせると、脚2及
びロボット本体1が傾斜してその重心Gの重線が第2図
及び第3図の如< ++ljl端板9のほぼ中央に位置
する。従って、第2図のような状態でロボット本体1は
静+hすることができる。又、この脚端板9はその平面
状態において、第3図の如く外形が台形状に形成され、
その底辺が外側に位置する。そして、台形の各斜辺が斜
め前方倒れ込み手段4を構成する。なお、この斜辺の作
用については後に述べる。又、各脚2,3のリンク機構
には上記構成に加えてその関節部分にサーボモータをを
付けそれを制御することにより種々異なった歩行動作を
させることもできる。
次に本実施例の作用につき説明する。
第4図〜第6図及び第4a図〜第6a図は本実施例の歩
行ロボットの歩行状態を順次示すものであり、第4a図
は第4図のIV−IV矢視図、第5a図は第5図のV−
V矢視図、第6a図は第6図のvr−vt矢視図である
。
行ロボットの歩行状態を順次示すものであり、第4a図
は第4図のIV−IV矢視図、第5a図は第5図のV−
V矢視図、第6a図は第6図のvr−vt矢視図である
。
先ず、第4図及び第4a図において、脚2により片足立
ちしたとき、このロボットの重心Gは脚2の脚端板9の
ほぼ中心の真上に位置する。
ちしたとき、このロボットの重心Gは脚2の脚端板9の
ほぼ中心の真上に位置する。
従って、この状態でロボットはいずれの側にも倒れるこ
となく一本足立ちすることができる。
となく一本足立ちすることができる。
次いで、ロボット本体1の両側面に設けられた馴馴動板
6を夫々回転し、各脚2,3を本体1に対して第5図の
如く移動させる。すると、ロボット本体1が相対的に脚
2の前方に移動すると共に、脚3がさらにその前方に位
置される。
6を夫々回転し、各脚2,3を本体1に対して第5図の
如く移動させる。すると、ロボット本体1が相対的に脚
2の前方に移動すると共に、脚3がさらにその前方に位
置される。
そのためロボットの重心Gの垂線は第5図及び第5a図
の如く移動し、第5a図において脚端板9から外れるこ
とになる。なお、第5図において重心Gがロボット本体
1の中央部より前方に位置しているのは脚3がロボット
本体1より前方に移動していることに基づくものである
。
の如く移動し、第5a図において脚端板9から外れるこ
とになる。なお、第5図において重心Gがロボット本体
1の中央部より前方に位置しているのは脚3がロボット
本体1より前方に移動していることに基づくものである
。
そして、第5a図の如く重心Gの垂線が脚端板9から外
れるとロボットはバランスを失って接地脚2の前端縁(
つま先)であるTS線を中心にしてA方向に転倒する。
れるとロボットはバランスを失って接地脚2の前端縁(
つま先)であるTS線を中心にしてA方向に転倒する。
このとき他方の脚3はこの入方向の前方にすでに接地し
ようとする位置にある。そして、ロボットが転倒すると
脚3の脚端板9のつま先であるT1、slはT2、S2
の如く移動して接地し、第6図及び第6a図の如く脚3
によりロボット全体が支持される。
ようとする位置にある。そして、ロボットが転倒すると
脚3の脚端板9のつま先であるT1、slはT2、S2
の如く移動して接地し、第6図及び第6a図の如く脚3
によりロボット全体が支持される。
即ち、先に接地脚2と持ち上げられていた1IOI3と
が交替すると共に、重心Gの垂線が脚3のほぼ中央に移
動するものである。このような歩行動作は人間の歩行形
態に近似するものである。
が交替すると共に、重心Gの垂線が脚3のほぼ中央に移
動するものである。このような歩行動作は人間の歩行形
態に近似するものである。
即ち、人間の歩行時は常に左右に重心を移し変えながら
前方にも重心を移動させつつ行われるものである。この
ように重心を進行方向前方のみならず、進行方向に直交
する方向にも移動させるという点で本ロボットは人間の
歩行にil 41の動作をするものである。
前方にも重心を移動させつつ行われるものである。この
ように重心を進行方向前方のみならず、進行方向に直交
する方向にも移動させるという点で本ロボットは人間の
歩行にil 41の動作をするものである。
以上説明した実施例では各脚のリンクは図面の複雑化を
避けるため、棒状体で表したが実際には第7図及び第8
図の如く板状のリンク部材を用いるのが好ましい。次に
、第9図及び第10図は脚端板9の他の実施例であり、
脚端板9がほぼ矩形に形成されると共に、その外側長辺
にパイプ状に突出部が形成され、そのパイプ下面が脚端
板9の下面よりやや上の位置にある。そして、それらが
前記した斜め前方倒れ込み手段4を構成する。なお、こ
の実施例では++m端板9のし辺の内側には比較的大き
な車輪がその長手方向に離間して一対設けられている。
避けるため、棒状体で表したが実際には第7図及び第8
図の如く板状のリンク部材を用いるのが好ましい。次に
、第9図及び第10図は脚端板9の他の実施例であり、
脚端板9がほぼ矩形に形成されると共に、その外側長辺
にパイプ状に突出部が形成され、そのパイプ下面が脚端
板9の下面よりやや上の位置にある。そして、それらが
前記した斜め前方倒れ込み手段4を構成する。なお、こ
の実施例では++m端板9のし辺の内側には比較的大き
な車輪がその長手方向に離間して一対設けられている。
そして、この実施例では先に述べた通り脚端板9のつま
先であるT、Sを中心としてロボット全体が進行方向前
方で1つ斜め内側に転倒するように構成されている。な
お、第9図の実施例では突出されたパイプ下面が脚端板
9の下面よりやや上の位置にあるから、転倒の初期にお
いてはこのパイプが接触せず、その後にこのパイプ端を
視点として転倒するものである。次に第11図及び第1
2図ではパイプ状の突出部が脚端板9の前後方向に夫々
形成され、これによりロボy l・が後方へ歩行するこ
とも可能となる。さらには、第13図の如く脚端板9の
内側コーナーをヒンジで構成し、第10図と同様の効果
を持たせることができる。なお、この実施例では斜め前
方に倒れ込ませる必要のあるときだけ、足先の一部が折
れ曲がるものである。又、このヒンジに摩擦力又は他の
手段により折れ曲がり抵抗をある程度与えることにより
倒れてきたロボットを受けマ1−め易くすることができ
る。■1ち、倒れ込みの弾みでロボットがその方向に完
全に転倒してしまうことを効果的に防+にできる。これ
は、転倒方向に対し足の面積力により大きくなったのと
間し効果がある。
先であるT、Sを中心としてロボット全体が進行方向前
方で1つ斜め内側に転倒するように構成されている。な
お、第9図の実施例では突出されたパイプ下面が脚端板
9の下面よりやや上の位置にあるから、転倒の初期にお
いてはこのパイプが接触せず、その後にこのパイプ端を
視点として転倒するものである。次に第11図及び第1
2図ではパイプ状の突出部が脚端板9の前後方向に夫々
形成され、これによりロボy l・が後方へ歩行するこ
とも可能となる。さらには、第13図の如く脚端板9の
内側コーナーをヒンジで構成し、第10図と同様の効果
を持たせることができる。なお、この実施例では斜め前
方に倒れ込ませる必要のあるときだけ、足先の一部が折
れ曲がるものである。又、このヒンジに摩擦力又は他の
手段により折れ曲がり抵抗をある程度与えることにより
倒れてきたロボットを受けマ1−め易くすることができ
る。■1ち、倒れ込みの弾みでロボットがその方向に完
全に転倒してしまうことを効果的に防+にできる。これ
は、転倒方向に対し足の面積力により大きくなったのと
間し効果がある。
なお、本発明は前記した実施例に限定されるものでは勿
論なく、例えば第14図の如く各脚2゜3をロボット本
体】に対し、放射方向に突出させ、各脚2.3の下端に
脚端板9を直交させることができる。さらに、従来知ら
れている各種ロボットに前記した斜め前方倒れ込み手段
4を設けることもできる。例えば、本発明者が既に出潮
した特願昭59−65163号の如くロボット本体に回
転モーメントの極めて大なるコマを内装し、該コマの安
定性を利用して歩行する歩行ロボットにおいても、この
斜め前方倒れ込み手段を設けることにより、操縦性のよ
い歩行ロボットとし得る。
論なく、例えば第14図の如く各脚2゜3をロボット本
体】に対し、放射方向に突出させ、各脚2.3の下端に
脚端板9を直交させることができる。さらに、従来知ら
れている各種ロボットに前記した斜め前方倒れ込み手段
4を設けることもできる。例えば、本発明者が既に出潮
した特願昭59−65163号の如くロボット本体に回
転モーメントの極めて大なるコマを内装し、該コマの安
定性を利用して歩行する歩行ロボットにおいても、この
斜め前方倒れ込み手段を設けることにより、操縦性のよ
い歩行ロボットとし得る。
以上の説明から明らかなように、本発明の歩行ロボット
は次の構成からなる。
は次の構成からなる。
即ち、ロボット本体1に互いに離間して一対の脚2.3
を設け、それが上下動自在に目、つ歩行方向に前後動自
在に取付けられている。そして、一方の脚2又は3のみ
により一本足立ち状に片足接地したとき、その接地脚下
端の上方にロボットの重心Gが位置するように構成する
。
を設け、それが上下動自在に目、つ歩行方向に前後動自
在に取付けられている。そして、一方の脚2又は3のみ
により一本足立ち状に片足接地したとき、その接地脚下
端の上方にロボットの重心Gが位置するように構成する
。
それと共に、夫々の脚2.3の下端に斜め前方倒れ込み
手段4を設ける。この斜め前方倒れ込み手段4は一方の
脚2又は3のみによる一本足立ち状の片足接地の状態か
ら該脚の前記前後動作によりロボット本体1をその脚下
端に対し、進行方向前方に相対移動させたとき、ロボッ
トが非接地脚側寄りの斜め前方に倒れ込むようにしたも
のである。
手段4を設ける。この斜め前方倒れ込み手段4は一方の
脚2又は3のみによる一本足立ち状の片足接地の状態か
ら該脚の前記前後動作によりロボット本体1をその脚下
端に対し、進行方向前方に相対移動させたとき、ロボッ
トが非接地脚側寄りの斜め前方に倒れ込むようにしたも
のである。
本発明の歩行ロボットは以上のような構成からなり、次
の効果を有する。
の効果を有する。
本歩行ロボットは夫々の脚2,3の下端に斜め前方倒れ
込み手段4が設けられると共に、各脚は一ヒ下動及び前
後動自在に設けられているから、あたかも人間の歩行形
態の如く、ロボットの重心Gを一方の脚から他方の脚に
円滑に移111することができる。そして、それにより
、一対の脚を互い違いに接地させなからロボットを歩
、。
込み手段4が設けられると共に、各脚は一ヒ下動及び前
後動自在に設けられているから、あたかも人間の歩行形
態の如く、ロボットの重心Gを一方の脚から他方の脚に
円滑に移111することができる。そして、それにより
、一対の脚を互い違いに接地させなからロボットを歩
、。
行させることが可能となる。即ち、ロボ、7ト本体1を
接地脚に対し、進行方向前方に相対移動させたとき、ロ
ボットの重心Gが非接地脚側寄りの斜め前方に倒れ込む
から、その際に非接地脚を接地させるように準備させれ
ば、その脚によりロボ・7トを支持することができる。
接地脚に対し、進行方向前方に相対移動させたとき、ロ
ボットの重心Gが非接地脚側寄りの斜め前方に倒れ込む
から、その際に非接地脚を接地させるように準備させれ
ば、その脚によりロボ・7トを支持することができる。
それにより、接地脚を取り替えて前進しつつ、それらの
脚でロボットの全重量を支えることができる。
脚でロボットの全重量を支えることができる。
第1図は本歩行ロボットの一例を示す側面図、第2図は
同立面図、第3図は第2図のm−m矢視断面略図、第4
図〜第6図は夫々ロボットの歩行状態の順に示す説明図
であり、第4a図〜第6a図は第4図〜第6図のrV−
TV〜■〜■矢視断面略図である。第7図〜第13図は
本歩行ロボットの脚端板9の他の実施例を夫々示す立面
図及び平面図である。第14図は本発明の他の実施例を
示すロボットの立面略図。 1・・・ロボット本体 2.3・・・脚4・・・斜
め前方倒れ込み手段 6・・・馴馴動板 7・・・鼻部 8・・・ピン9・・・脚端
@1o・・・駆動ピン 11・・・脚取付は部 12・・・本体接続用ピ
ン13・・・回転軸 代理人 弁理士 窪 1)卓 美 特開日UGI−143266(5) T−続ネ市正書(方式) 昭0160年 3月280
同立面図、第3図は第2図のm−m矢視断面略図、第4
図〜第6図は夫々ロボットの歩行状態の順に示す説明図
であり、第4a図〜第6a図は第4図〜第6図のrV−
TV〜■〜■矢視断面略図である。第7図〜第13図は
本歩行ロボットの脚端板9の他の実施例を夫々示す立面
図及び平面図である。第14図は本発明の他の実施例を
示すロボットの立面略図。 1・・・ロボット本体 2.3・・・脚4・・・斜
め前方倒れ込み手段 6・・・馴馴動板 7・・・鼻部 8・・・ピン9・・・脚端
@1o・・・駆動ピン 11・・・脚取付は部 12・・・本体接続用ピ
ン13・・・回転軸 代理人 弁理士 窪 1)卓 美 特開日UGI−143266(5) T−続ネ市正書(方式) 昭0160年 3月280
Claims (1)
- ロボット本体(1)と、該本体(1)に互いに離間して
夫々上下動自在に且つ、歩行方向に前後動自在に設けた
一対の脚(2)、(3)とを具備し、一方の脚(2)又
は(3)のみによる一本足立ち状の片脚接地したとき、
ロボットの重心Gが該接地脚下端の上方に位置するよう
に構成すると共に、その状態から該脚の前記前後動作に
よりロボット本体(1)をその脚下端に対し進行方向前
方に相対移動させたとき、ロボットが非接地脚側寄りの
斜め前方に倒れ込むように、夫々の脚(2)、(3)の
下端に斜め前方倒れ込み手段(4)を設けた歩行ロボッ
ト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59263907A JPS61143266A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 歩行ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59263907A JPS61143266A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 歩行ロボツト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61143266A true JPS61143266A (ja) | 1986-06-30 |
Family
ID=17395918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59263907A Pending JPS61143266A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 歩行ロボツト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61143266A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5158493A (en) * | 1991-05-30 | 1992-10-27 | Richard Morgrey | Remote controlled, multi-legged, walking robot |
WO2008015976A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Robot muni de jambes |
US7984775B2 (en) | 2006-03-01 | 2011-07-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Legged robot |
US8020649B2 (en) | 2006-01-12 | 2011-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Legged robot |
CN107323560A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-11-07 | 徐州乐泰机电科技有限公司 | 一种轮腿式移动救援机器人 |
CN107323551A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-11-07 | 徐州乐泰机电科技有限公司 | 一种轮腿式越障行走装置 |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP59263907A patent/JPS61143266A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5158493A (en) * | 1991-05-30 | 1992-10-27 | Richard Morgrey | Remote controlled, multi-legged, walking robot |
US8020649B2 (en) | 2006-01-12 | 2011-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Legged robot |
US7984775B2 (en) | 2006-03-01 | 2011-07-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Legged robot |
WO2008015976A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Robot muni de jambes |
JP2008030165A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Toyota Motor Corp | 脚式ロボット |
JP4539618B2 (ja) * | 2006-07-31 | 2010-09-08 | トヨタ自動車株式会社 | 脚式ロボット |
US7946364B2 (en) | 2006-07-31 | 2011-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Legged robot |
CN107323560A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-11-07 | 徐州乐泰机电科技有限公司 | 一种轮腿式移动救援机器人 |
CN107323551A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-11-07 | 徐州乐泰机电科技有限公司 | 一种轮腿式越障行走装置 |
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