arXiv (Robotics)AI
四足形態の乗車可能なアニマトロニクス二輪ロボットの制御設計
Control Design for a Rideable Animatronic Two-Wheeled Robot with Quadruped Form
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オートバイの人気が低下している中でも、特に若い世代に対してその魅力を再び引き出すため、新しい試みが進められている。四本の脚を備えた乗車可能な二輪ロボットが開発されており、これは将来のパートナーモビリティ概念として位置付けられ、公開イベント等での活用を想定している。このロボットは物語の主人公というキャラクターを体現しており、ライダーを背中に乗せた状態で動的な四足歩行を展示することができる。
乗車体験を最大限に引き出すため、開発チームはロボットの重量とサイズをキャラクター仕様に合わせつつ、ライダーの安全性を確保し、四肢・手首・足首・顔の表情など多様な表現的な動きを実現することを目指した。しかし脚の動きだけで移動を行おうとすれば、過度なモーター出力が必要となり脚の強度向上が求められるため、重量増加と歩行速度の著しい低下につながり、キャラクター再現性が損なわれてしまう。
これらの課題を解決するため、ロボットは自己平衡型の二輪ベースを主な移動手段として採用し、四肢は乗降時の補助支持と二輪移動速度に連動した協調動作を担当する構成とした。このアプローチにより、直感的な体重移動に基づいた制御が可能な、自然で滑らかな動きを実現するアニマトロニクスロボットが実現できる。本論文では、四肢の急速な動きを伴っている最中でも安定性を維持する堅牢な自己平衡制御手法と、四足動物のような自然な動作を生成するモーション制御戦略に焦点を当てている。