生物模倣ロボット研究室

動物のように動き回るロボットを開発する!

研究室スタッフ

福井 貴大 助教
専門分野
・ロボティクス
・4足ロボット
・神経回路

2021年度メンバー

学部4年
・青山 ・清水 ・HUANG
・平松 ・藤代    
 

研究概要

ヒューマノイドや犬型4足ロボットなど,多くの動物型ロボットが開発されおり,凹凸や坂などを転倒せずに運動できるようになってきています.しかし,未だに実際の動物のように様々な環境において滑らかに動き回ることはできず,運動可能な環境は限定されています.その理由の一つは,生物の運動原理が完全には解明されていないことです.一方で,動物には運動のための神経回路が存在していることは解明されています.そこで,本研究室では,その運動のための神経回路を制御に用いることで,動物のように様々な環境で運動可能な移動ロボットの開発を目指しています.

代表的な研究テーマ

速度変化に対応可能なロボット開発

実際の4足動物は移動速度に応じて4脚を振り出す順番が変化し,様々な移動速度で自由自在に動き回ることができます.しかし,4足ロボットにおいて4脚を振り出す順番を予め決めておくことは困難であるため,移動速度によっては転倒することがあり,多くの4足ロボットは移動可能な速度域が限定されています.そこで,本研究では,胴体傾斜角度センサとCentral Pattern Generator (CPG) と呼ばれる神経回路を用いることで,速度に応じて自動的に4脚を振り出す順番を決定し,様々な速度で運動が可能となる4足ロボットを開発しています.

走行時のロボット姿勢を自動調節

多くの4足ロボットは,凸凹な路面を走行する際,複数のセンサを用いた走行路面認識とそれに応じた高度な計算を行うことで対応しています.そのため,ハードウェア,ソフトウェアの両方が複雑化し,対応可能な環境も限定されています.そこで,本研究ではCPGを背骨関節に導入し,速度対応と同様のシンプルな手法を用います.それにより,走行状態の姿勢が自動的に調節され,安定した運動が可能になると考えています.そして,より実際の動物に近い運動が可能になることを目指しています.

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