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加藤 一郎*; 高西 淳夫*; 久米 悦雄
JAERI-Tech 94-020, 39 Pages, 1994/10
2足歩行ロボットの動力学シミュレーションでは、安定歩行の解析にZMP規範を用いている。ZMP規範は、ロボットに作用するピッチ軸及びロール軸まわりのモーメントの総和が0となるロボットの動作を解析し、安定歩行動作を得るものである。これまでの研究においては、もう一つのモーメントであるヨー軸まわりのモーメントに関しては、ロボットの足底と床面との摩擦が十分に大きいと仮定し、この影響については取り上げていなかった。しかし、近年、2足歩行ロボットの歩行高速化につれ、ロボットの足底と床面との間にヨー軸まわりの滑りが発生し歩行を不安定にしているという報告がなされ、このモーメント補償の重要性がクローズアップされてきている。本報告は早稲田大学で開発された、3軸モーメントを補償する2足歩行ロボットWL-12RVの歩行技術に関する調査報告である。
久米 悦雄
JAERI-M 93-253, 82 Pages, 1994/01
原研情報システムセンターでは、原子力知能化システム技術の研究の一環として、1987年からHASPと題する研究を進めており、HASPでは原子力プラントにおける巡回点検用人間形知能ロボットの研究開発を行っている。HASPの目的の一つに2足歩行移動機構の設計研究があり、現在多様な歩行パターン生成の動力学的検討を進めている。従来の2足歩行制御法であるプログラム制御は予め設定されたパターンで歩行を行うため、歩行中のロボットに対する予期できない外乱などの動的な変化に頑強に対処できない。このため、歩行パターンの多様化・高度化にはロボットの歩行中の状態を動的に検出し、これに基づいて安定化を行なうリアルタイム制御法が必要である。本報告ではこの制御法の一つとしてZMP情報に基づく2足歩行制御法を提案し、本制御法のシミュレーションによる妥当性の検証と考察について述べる。
加藤 一郎*; 高西 淳夫*; 久米 悦雄
JAERI-M 93-189, 39 Pages, 1993/10
日本原子力研究所では、原子力知能化システム技術の研究テーマのもとで、2足歩行ロボットの研究を行っている。これまでに、2足歩行ロボット設計研究の観点から、直進歩行に関して種々のタイプの安定動作の解析が可能なシミュレーションソフトウェアを開発した。現在これに加えて、方向転換などの複雑な歩行パターンのシミュレーションを進めている。しかし、頑強な歩行を実現するためには、ロボットが歩行中に静止した物体との接触等によって受ける外力に耐える能力も必要である。そのため、このシミュレーションに必要となる種々のデータやその外乱を伴う2足歩行技術に関して調査を実施した。本報告書は、早稲田大学における2足歩行ロボットWL-12RIII及びIVの外乱のある環境下における歩行モデルに関する調査報告であり、その機械モデル、制御システム、歩行制御法及び歩行実験について述べたものである。
久米 悦雄; 高西 淳夫*
Proc. of the Joint Int. Conf. on Mathematical Methods and Supercomputing in Nuclear Applications,Vol. 1, p.408 - 419, 1993/00
情報システムセンターでは、原子力プラントにおける巡回点検用人間形知能ロボットの研究開発を行っており、巡回点検のためのセンシング・システムを搭載した、2足歩行ロボットの実現を目指している。本報では、この2足歩行ロボット設計に資する基盤技術開発を目的とした、動作シミュレーション・ソフトウェアの開発について報告する。本ソフトウェアでは、2足歩行ロボットのボディ構成要素(リンク、アクチュエータ等)を剛体系・質点系のどちらでもモデル化が可能である。また、ロボット設計上重要となる安定歩行パターンを、一部の既知のロボット動作とそれを補償する動作の、いくつかの組み合わせの下で得ることが可能である。本報では、この2足歩行ロボットの力学モデルの概要、数値解法及び安定歩行パターン最適化のためのいくつかのシミュレーション結果について述べる。
加藤 一郎*; 高西 淳夫*; 久米 悦雄
JAERI-M 92-197, 46 Pages, 1992/12
日本原子力研究所では、原子力知能化システム技術の研究テーマの下で2足歩行ロボットの研究を行っている。これまでに2足歩行ロボット設計研究の観点から、直進完全歩行のシミュレーションを実現した。また、現在シミュレーション結果の妥当性の検証と機械モデルの機構や特性等ハードウェアに関する問題点を明らかにするために、ハードウェア化を目的としたモデル開発を進めている。しかし、現在のロボットモデルは方向転換の自由度を持たないため、方向転換用自由度の付加に必要となる。ハードウェアに依存する種々のデータやその方向転換技術に関して調査を実施した。本報告は、早稲田大学における2足歩行ロボットWL-10Rの方向転換に関する調査報告であり、その歩行制御法、歩行実験、機械モデル及び制御システムについて述べたものである。
高西 淳夫*; 加藤 一郎*; 久米 悦雄
JAERI-M 91-197, 42 Pages, 1991/11
日本原子力研究所では、原子力知能化システム技術の研究テーマのもとで、二足歩行ロボットの研究を行っている。これまでにヴコブラトビッチの人体モデルを用いて直進定常歩行及び発進・停止歩行の完全歩行シミュレーションを実現した。今後は、シミュレーション結果の妥当性の検証と機械モデルの機構や特性等ハードウェアに関する問題点を明らかにするために、実際のハードウェアを試作する必要があり、現在ハードウェア化を目的としたモデル開発を進めている。そのため、二足歩行ロボットの設計に関する調査を実施した。本報告書は、早稲田大学における二足歩行ロボットWL-12の設計に関する調査報告であり、定常歩行、発進、停止動作を行う二足歩行ロボットの機械モデル及び制御システムの設計について述べたものである。
久米 悦雄
JAERI-M 91-047, 83 Pages, 1991/03
日本原子力研究所では、原子力知能化システム技術の研究の一環として、1987年からHASP(Human Acts Simulation Program)と題する研究を進めている。この研究では、人間型ロボットが日本語で書かれた作業命令書を読み、意味を理解し、自己の行動を計画し、動作列を生成し、装置や機器が保有する情報を採用し、その動作列を精密化してプラント保守作業を遂行する。これらの過程はすべて理論計算と数値計算によってシミュレーションされる。HASPの主な目的は知能ロボット設計に必要な基盤技術を開発することである。本報告書は人間型ロボット運動のシミュレーション法とその結果を述べる。ヴコブラトビッチによる腕固定定常歩行モデルを基に、腕及びロボット発進・停止運動のシミュレーションモデルを新しく開発した。シミュレーション結果として腕動作が歩行安定に及ぼす影響、発進から定常歩行への移行等について議論する。
高西 淳夫*; 加藤 一郎*; 久米 悦雄
JAERI-M 90-093, 51 Pages, 1990/06
日本原子力研究所では、1987年からHASP(Human Acts Simulation Program)と題する研究を進めている。このテーマの下で人間型ロボットの動作シミュレーションに関する研究を行っており、現在は人間動作の一つである二足歩行に取り組んでいる。これまでは、ユーゴスラビアのヴコブラトビットの人体モデルを用いて、平地や段階における直進の定常歩行のシミュレーションを行ってきた。しかし、歩容にはこのように単純なばかりではなく、停止、発進、方向転換等の複雑なものもある。人間型ロボットの動作シミュレーションを行うためには、人間動作を機械力学的に見た場合に成立する運動方程式及びその拘束条件が必要である。本報告は、人間動作の一つである二足方向において成立する運動方程式化に関し、ロボットが停止や発進をする場合に成立する運動方程式及びその拘束条件に関する調査報告である。
前田 裕司; 小野 文久*
Radiation-Induced Changes in Microstructure, Part 1, p.27 - 37, 1987/00
5Kで中性子照射したNiおよびFe単結晶の磁気異方性の測定により、欠陥性の対称性の知見を得、格子間原子はNiでは
100
、Feでは110のdumbbell型であることがわかった。 LHTLにより5Kで中性子照射した試料は温度を上げることなく測定装置へ取り付け、Niでは4.2K、Feでは77Kの温度でトルク曲線により磁気異方性の測定を行なった。照射後、Niでの磁気異方性は4回対称成分のみで、誘導磁気異方性の容易軸は100方向であった。Feでは2回と4回対称成分の両方が表われ、容易軸は110方向であった。その後、等時焼鈍の結果、Niでは320K焼鈍で2回対称成分が表われ、Feでは220Kで4回対称成分が表われた。これらの結果より、Niでは焼鈍により、格子間原子は(100)面に集合してクラスターを形成するが、成長するにしたがい(111)面上に移りフランク型転移ループに成長する。Feでは集合面を(110)面より(111)面に変ることがわかった。
安達 公道
JAERI-M 86-118, 166 Pages, 1986/08
軽水冷却化型原子炉の設計および事故解析において最も重要な役割をはたすニ相流挙動の解析においては、連続の式、運動の式、およびエネルギ式等の流体力学的な基礎方程式群が使用される。これらの式の各項の形については、研究者により、またコ-ドによって様々な工夫がなされているが、未だに完全な意味での定説が確立されていない。特に運動の式については、これまでに発表された式の全てが、すべりと相変化が共存する場合に、ニュ-トンの第2および第3法則と抵触するという基本的な問題を内在している。本研究においては、この点を正した上で、すべりや相変化の影響が強い各種の二相臨界流に適用して、著者の提案する基礎方程式群の妥当性および有用性を実証した。
