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二足歩行ロボット(にそくほこうロボット、Biped walking robot)とは、ロボットのうち、人間のように二本足でバランスをとりながら歩くものをいう。特に人間と同様の形状をしているロボットをヒューマノイドと呼ぶ。

二足歩行ロボット研究の目的


ロボットの中には産業用の組立てロボットのように移動手段を持たないものや、地上(車輪キャタピラ、蛇のような多関節構造、4脚、6脚)、水中(無人潜水艇)、空中(無人飛行機)、宇宙(無人探査機)などさまざまな移動手段を持つものがある。

二足歩行ロボットは階段などの段差などがあるような、主に人間の生活環境に近い場所(例えば、住宅内など)で自由に移動することを目的に開発されている。初期の二足歩行ロボットにおいては、人間の二足歩行というメカニズムを工学的な視点より研究・解明する目的で製作されたものもある。

また特に日本におけるロボット研究にあっては、『鉄腕アトム』や『ドラえもん』といった漫画・アニメ作品で描かれたような、人間と共に、また人間と同じように活動するロボットへのあこがれが非常に強い。そしてこれは日本のロボット研究者にとって最大の目標と言っても過言ではない。『鉄人28号』『マジンガーZ』あるいは『機動戦士ガンダム』といった、巨人のようなロボットが活躍するロボットアニメの影響も強い。これらの実現のためには二足歩行の実現が不可欠である。

小型(10~30cm程度)の二足歩行ロボットについては、特に日本において個人や小規模な団体での研究が盛んである。これはロボカップROBO-ONEといったロボット競技大会によるところが大きい。

欧米では、キリスト教などの影響による人間に似た存在を造り出すことに対するためらいや、また奴隷制の記憶があたらしいために二足歩行ロボットに隷属的使役を連想してしまうこともあってか、二足歩行ロボット(特にヒューマノイドロボット)よりもそれ以外の手段で移動するロボットの研究が盛んである。

ロボットの歩行


歩行の形態には静歩行と動歩行がある。静歩行は重心の路面への投影点が左右いずれかの足の裏に位置するような歩行法である。常にバランスを取りながらそろりそろりと歩くようなもので、歩行速度を上げることが出来ない。動歩行は重心の路面への投影点が足の裏から外れる、通常人間が行うのと同じ歩行法である。速い速度で歩くためには、またでこぼこ道など条件の悪い環境でも歩くためには動歩行の実現が不可欠である。動歩行の実現のためには、加速度や床からの反力などといった状況を的確に収集・判断し、これに対応し制御するための技術開発が必要になる。

さらに次のステップとして二足ロボットによる走行が研究されてきている。走行の場合、着地の際の衝撃が歩行と比べて大きいため、衝撃緩和技術が重要になる。また、両足が地面から離れるため、その間の姿勢制御は無重量状態の姿勢制御と同様の技術が必要になる。

より進んだ活動を行うためには、周辺の状況を適切に認識し、以後の状況を予測し判断する能力も必要となる。段差や障害物を認識しそれを見越した行動を取ったり、人間や他のロボットの行動や指示などを認識しなればならない。カメラによる画像認識や音声認識などの技術も二足歩行ロボットにとって重要な技術となる。

主な二足歩行ロボット


 外部リンク


ロボット | 歩行

 

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