Bipedal Robot Running: Human-like Actuation Timing Using Fast and Slow Adaptations

要約

私たちは受動的動的機構に基づいた人間サイズの二足歩行ロボットの開発を行っています。
人間の移動では、筋肉は走行中の歩行サイクルと同じ速度で活動します。
ロボットの適応走行を実現するには、そのような特性を再現して望ましい効果が得られる必要があります。本研究では、単純なバネ質量モデルと
当社が開発した二足歩行ロボットには、人間の筋骨格系を模倣したアクチュエーターが搭載されています。
私たちの結果は、高速および低速の適応と調整可能なアクチュエータ制御タイミングを備えた CPG ベースのコントローラーが人間のような走行を再現できることを示しています。
この結果は、CPG が人間のランニングにおける筋活動タイミングの調整に寄与していることを示唆しています。

要約(オリジナル)

We have been developing human-sized biped robots based on passive dynamic mechanisms. In human locomotion, the muscles activate at the same rate relative to the gait cycle during running. To achieve adaptive running for robots, such characteristics should be reproduced to yield the desired effect, In this study, we designed a central pattern generator (CPG) involving fast and slow adaptation to achieve human-like running using a simple spring-mass model and our developed bipedal robot, which is equipped with actuators that imitate the human musculoskeletal system. Our results demonstrate that the CPG-based controller with fast and slow adaptations, and a adjustable actuator control timing can reproduce human-like running. The results suggest that the CPG contributes to the adjustment of the muscle activation timing in human running.

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