1999年に世界で初めて家庭用エンタテインメントロボットAIBOを発売以来、研究開発を継続してきた「ロボティクス」。今後、ロボット産業の急成長が期待される中、さらなる先端技術を開発していきます。

全身協調制御

ロボットの全身協調動作を制御するためには機構全体を数理モデル化し、運動目的を実現するための各関節の駆動力を求めることが必要です。そのための演算技術として用いているのが独自の「一般化逆動力学(GID:Generalized Inverse Dynamics)」です。GIDを利用した全関節力の制御により、さまざまな拘束条件を考慮しながら、体の任意の 部分に多様な運動をさせることができ、硬さも自在に変動させることができます。指定されたポイントを正確に示すような精密で硬い動きから、環境との衝突を緩衝するようなアバウトで柔らかい動きまで、多様な動きを可能にしました。

[一般化逆動力学の概要]

力制御アクチュエータ

GIDによって求められた関節力を、実際の摩擦や慣性を打ち消しながら、数理モデルに近い状態で動作させるのが、力制御アクチュエータです。トルク制御を行うアクチュエータは他にも存在しますが、数理モデルに従った応答まで行なうアクチュエータはソニーの特許となっており、その安定性も先端レベルにあります。また、トルクセンサは運動状況や温度の変化の影響を受けやすいものですが、機械設計・電気回路上の工夫により、その影響を極力低減しています。

[力制御アクチュエータの原理]

マルチコンタクト安定化制御

ロボットは、脚部・腕部などのさまざまな部位を介して環境と接触し、接触に由来する外力と、自らの発する関節力を協調的に用いることで、移動や作業を行ないます。接触部位は刻々と変化しますが、どのような状況でも、系全体の運動量が発散しないように環境から得る外力を適切な値に保つのが「マルチコンタクト安定化制御」です。脚式ロボットはこの原理によって、凸凹があっても安定して歩き続けることができます。

[マルチコンタクト安定化制御の概要]
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