MR-1 > 로보맨리뷰

  

일본 M.Yamaguchi 제작의 2족보행로봇 MR-1.
홈페이지 :  http://www.aist.co.jp/robot/
메일       : my@aist.co.jp

취미로 제작한 2족 보행로봇입니다.
현재, 전원 및 제어계는 탑재하고 있었습니다만
전진, 후퇴, 회전등의 동보행이 가능합니다.
이하의 무비를 봐 주세요.

[무비]
제자리 걸음 상태로부터 서서히 전진(0.3Mbyte, MPG) - http://www.aist.co.jp/robot/SF.mpg
어깨 어깨라고 하는 소리가 들어가 있습니다만, 책상의 흔들림이 아닙니다.
내가 키보드를 두드리고 있는 소리입니다. 꽤 기합이 들어가고 있습니다.
인간과 같은 동보행을 하고 있습니다.

전진과 후퇴 보행(1Mbyte, MPG) - http://www.aist.co.jp/robot/FB.mpg
그러니까 무엇. (이)라고 말해질지도. (여러가지 노고가 차 있습니다)

정보행(1.3Mbyte, MPG) - http://www.aist.co.jp/robot/static.MPG
정보행은 중심이 항상 접지면내에 오는 것 같은 걷는 방법(살금살금 걷는 걸음, 사주다리의 느낌)
도중에 모터를 정지하고 있습니다만 넘어지지 않습니다. 보행 제어로서는 비교적 간단합니다.

방향 전환(1.3Mbyte, MPG) - http://www.aist.co.jp/robot/turn.MPG
왼쪽으로 선회합니다. 방식적으로는 통트 괴로울지도.

밸런스 제어(1Mbyte, MPG) - http://www.aist.co.jp/robot/barance.MPG
밀리면(자) 상체를 딴 데로 돌릴 수 있어 밸런스를 유지하려고 합니다.
강하게 밀리면(자) 참지 못하고 밀린 방향으로 한 걸음 내디딥니다.

[사양]
높이：33cm
중량：670g
서보수：4개
발바닥에 8개의 접지 센서
소비 전력：5 W(보행시)
보행 속도：0(제자리 걸음 상태)~12 cm/sec
보행 패턴：정보행, 동보행, 제자리 걸음, 회전
그 외：외부 전원 사용, 외부 PC보다 제어

[향후의 예정]
학습형 보행 알고리즘에 도전.
완전 일체형으로 해 상품화를 검토.

[협력]
AI시스템 테크놀로지 주식회사

- 발췌 : 본문의 내용은 http://www.aist.co.jp/robot/  를 번역한 것입니다. 본문과 관련된 저작권은 http://www.aist.co.jp/robot/ 에 있습니다.

다음은 코바야로보콤 http://home.interlink.or.jp/~robocom/에서 여름 방학(휴가) 스페셜「족보행로봇의 수수께끼」기사에 실린 야마구치 히로시사의 소형 2족 보행로봇 MR1의 HP 에 대한 원문이다. 로보트 컴 투어 2000 [ Vol. 3  ]

2족 보행로봇이란
로보트는 그 사용 목적에 의해 다양한 형태가 있습니다. 뱀이나 개 등 동물의 포럼을 모방한 것이나 인간의 팔을 모방한 산업용 암 로보트 등입니다. 2족 보행로봇은 인간의 다리의 움직임을 모방한 로보트입니다. 21 세기에는 2족 보행로봇이 거리에서 활약하는 것은 아닐까 말해지고 있습니다. 그러나, 2족 보행로봇을 막상 실현되려고 하면(자)
꽤 어려운 것에 눈치챕니다.  밸런스를 잘 취하지 않으면 로보트가 곧 쾅 넘어져 버리기 때문입니다. 다만, 단지 다리를 좌우 교대로 내면 좋다고 하는 것이 아닙니다.

Q. 이 로보트는 어떻게 해 관절을 굽힐 수가 있습니까?
A. 액츄에이터는 무선조종용의 서보를 사용하고 있습니다. 다른 2족 보행 로보트에서는 발목, 가랑이 관절을 휨체 전체를 이동해 중심 제어를 실시하는 것이 많습니다만, 이 로보트는 허리를 굽혀 상반신의 중심 이동에 의해 전후좌우의 밸런스를 취합니다. 예를 들면, 오른쪽 다리 접지, 왼발 인상 상태에서는 상반신을 오른쪽으로 기울여 중심을 오른쪽으로 이동합니다. 또 발바닥에 한쪽 발 근처 4개의 접지 센서가 있어 밸런스의 붕괴를 보정합니다. 그 외, 다리 인상이나 다리 모습시에, 가랑이 관절, 슬관절, 발목이 구부러집니다만, 어떤 상태에서도 항상 발바닥은 지면에 대해 거의 평행, 엄밀하게 말하면

Q. 2족 보행에도 밸런스의 취하는 방법에 여러 가지 종류 가 있는 것 같습니다만, 어떠한 것이 있는 것일까요?
A. 먼저 중심 제어의 방법입니다만, 횡방향의 중심 제어는 전의 이야기에도 있던 것처럼 발목과 가랑이 관절을 이용해 몸전체를 옆으로 이동하는 방법과 허리를 옆에 휨상반신을 기울이는 것으로 중심의 옆이동을 하는 방법이 있습니다. 전후방향도 횡방향과 기본적으로 같습니다만, 걷는 속도를 바꾸어 진행 방향의 쓰러져 계기와의 밸런스도 취합니다. 중심 이동의 방법으로 걷는 방법을 분류하면(자), 정보행과 동보행이 있습니다. 정보행과는 항상 다리 접지면내에 중심이 있는 상태로, 몰래 함다리가 이것에 상당합니다.
한편, 동보행은 중심이 다리 접지면외에 있는 것 같은 걷는 방법으로, 인간이 보통으로 걷고 있는 상태가 이것에 해당합니다. 또 밸런스를 취하기 위한 필요 불가결한 요소로서 상태 검지용의 센서가 있습니다. 실제로 사용되는 것으로서 경센서(쟈이로등 ), 가속도 센서, 힘센서등이 있습니다만, 책, 2족 보행 로보트에서는 현재로서는력 센서의 일종이라고 할 수 있는 접지 센서만을 사용하고 있습니다.

Q. 2족 보행로봇의 제어의 어려운 점은 어디입니까?
A. 여하로 해 있는 순간의 중심 위치를 정확하게 산출 또는 상정하는가 하는 것으로 그 중심 위치에 대응한 다리의 투입 위치를 여하에 정확하게 빨리 제어하는가 하는 것에 집약됩니다. 전자는 센서의 종류, 정밀도, 계산방법의 문제이고, 후자는 서보나 기구상의 정밀도와 제어 속도의 문제입니다. 그리고 전체를 통합하는 역학 모델도 필요합니다만
중심 제어는 그것들이 얽힌 것입니다. 각각 매우 난이도의 높은 문제입니다만, 이것들 모든 항목을 해결하지 않으면 순조로운 보행은 실현되지 않습니다. 게다가 로보트의 신장이 낮아지면 과연 중심 제어는 어려워지기 때문에 신장 약 30 cm의 소형 2족 보행 로보트의 실현은 사람 사이즈의 혼다의 인조인간 로보트보다 한층 더 어려운 개발인지도 알려지지 않습니다.

Q. 2족 보행로봇의 개발의 계기는 무엇입니까?
A. 이제(벌써) 10년 이상 인공지능의 연구(취미 레벨)를 하고 있습니다만, 좀처럼 진전하지 않고 혼돈된 상태가 되고 있었을 때, 무엇인가의 잡지로 2족 보행 로보트의 기사를 찾아내 이것이라면 간단하게 할 수 있을 것 같다고 생각했던 것이 노고의 시작이었습니다··
그렇게 간단한 것이 아닌 것을 생각해 알게 되었습니다.

Q. 장래 이 로보트에게 무엇을 시키고 싶습니까?
A. 인간 사이즈라면 여러가지 실용적인 응용이 생각됩니다만이 사이즈가 되면(자) 꽤 한정되어 버립니다. 예를 들면, 무선 조종으로 유도의 시합, 로보트 신장별 경보,춤추게 한다든가····어느 것도 굉장한 일 없겠네요. 반대로 많은 (분)편으로부터 여러 가지 아이디어를 받을 수 있으면 고맙겠습니다만. 다른 생각을 하면, 소형 로보트라면 간편하게 저비용으로 여러가지 시행 평가를 할 수 있습니다. 게다가 밸런스 제어는 사람 사이즈보다 오히려 어려울 정도 이므로 이 개발에 의해, 사람 사이즈 로보트의 보행 알고리즘을 다른 각도로부터 지원하는 것 같은 독특한 지견을 얻을 수 있는 것 같은 생각이 듭니다.