Autonomous Locomotion Mode Transition Simulation of a Track-legged Quadruped Robot Step Negotiation

要約

マルチモーダル移動（陸上、空中、水中など）は、ロボットの環境適応性、移動の多用途性、運用の柔軟性を向上させるため、ロボット工学研究への関心が高まっています。
地上用複数移動ロボットの中で、ハイブリッド ロボットの利点は、複数 (2 つ以上) の移動モードがあり、遭遇する地形条件に応じてロボットがその中から選択できることにあります。
しかし、複数の移動モード間の移動モード移行の自律性を向上させるには多くの課題があります。
この研究では、有軌道四足ロボットのステップネゴシエーションの自律移動モード遷移を実現する方法を提案した。
意思決定プロセスの自律性は、回転移動モードと歩行移動モードのエネルギー性能を比較するために提案された基準によって実現されました。
エネルギー評価を目的として、スムーズなステップネゴシエーション動作を実現するために 2 つの登り歩行を提案しました。
シミュレーションにより、異なる高さの段差のネゴシエーションに対して自律移動モードの移行が実現されることが示されました。
提案された方法は、移動エネルギー性能の事前研究を経た後、他のハイブリッドロボットにも利用できるほど汎用的です。

要約(オリジナル)

Multi-modal locomotion (e.g. terrestrial, aerial, and aquatic) is gaining increasing interest in robotics research as it improves the robots environmental adaptability, locomotion versatility, and operational flexibility. Within the terrestrial multiple locomotion robots, the advantage of hybrid robots stems from their multiple (two or more) locomotion modes, among which robots can select from depending on the encountering terrain conditions. However, there are many challenges in improving the autonomy of the locomotion mode transition between their multiple locomotion modes. This work proposed a method to realize an autonomous locomotion mode transition of a track-legged quadruped robot steps negotiation. The autonomy of the decision-making process was realized by the proposed criterion to comparing energy performances of the rolling and walking locomotion modes. Two climbing gaits were proposed to achieve smooth steps negotiation behaviours for energy evaluation purposes. Simulations showed autonomous locomotion mode transitions were realized for negotiations of steps with different height. The proposed method is generic enough to be utilized to other hybrid robots after some pre-studies of their locomotion energy performances.

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