今月のテーマ 

2009/11/10

ブリキのロボット  二足歩行

今日は、二足歩行ロボットの仕組みを考えてみましょう

人間と見分けがつかない位にスムーズに動くことが出来るロボットの開発は世界中で行われているのでしょうが、今のところ完成されていないと思われます。

私たちが現在目にすることが出来るリアルなロボットたちは、昔に比べればいろいろな動きやポーズが出来るようになったとはいえ、やっぱりロボットらしい動き方をしています。

では、ロボットらしい動きとはどのような動きを言うのでしょうか?

おそらく、人間のようにスムーズに動くことが出来ない「ぎくしゃくした動き」をロボットらしいと感じているのでしょう。

だから、足の調子が悪くて上手く歩けていない人や、足腰の弱った年配の人の歩きかたを見ると「ロボットみたいな歩き方になっているなぁ」と感じたりもするのでしょう。

そこで、人がスムーズに動くことが出来るために何が大切かを、二足歩行ロボットの仕組みを考えてみることで理解していきましょう。

まずは初級編、「ブリキのロボットの仕組み」くらいから始めましょう。
もっともシンプルなロボットは、腕と身体がくっついていて足だけが動きます。

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部品構成は、頭と腕と胴体が一体化したパーツ、左右の脚のパーツ、これらのブリキのパーツは中が空洞になっており、外板が骨格を兼ねている構造になっています。


これは、カニなどの甲殻類や昆虫にみられる外骨格構造になっているので、二足歩行するカニロボとも言えます。蟹座 

そして、胴体のパーツの中に動力源であるゼンマイのユニットがあり、そこから出たアームが胴体の股関節付近から左右に突き出して左右の脚のパーツに付いています。

このロボットの可動部は左右の股関節だけということになり、可動方向も前後方向に楕円形の動きをするだけです。

当然ですが、このようなシンプルな(ある意味カニ以下)構造では、不整地に対して適合できるはずも無く、少しの傾斜や段差でも転倒してしまいます。汗


転ばないように歩くためには様々な仕組みが必要になってくるのですが、まずは足の裏が地面にきっちりと着かなければ歩行は始まりません。というか立つことすら出来ません。

不整地に足の裏をきっちりと適合させるには、足の可動部分を増やす必要があります。可動部分、つまり関節が多いほどあらゆる不整地に対して適合できる範囲が広がるのですが… 

そんなに簡単にはいかないのです。

つづく


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