効率的なシリーズ弾性脚型ロボットのホッピングのための隔膜足首作動

敏捷な動物の解剖学とその運動能力の観察は、速く軽量な足の重要性を強調し、エネルギー効率の高い堅牢な運動のための重要な要素として筋腱ユニットに統合された内在的な快適性を確認します。この特徴は、激しいダイナミクスの影響を受ける遠位脚セグメントに特に関連しています。したがって、脚型ロボットは軽量メカニズムとシリーズ弾性作動システムを組み合わせてダイナミック性能を向上させるように設計されています。しかし、これまでのところ、軽量で低慣性の構造、高い機械効率、摩擦や滑りがない、低い機械的複雑性といった完璧な遠位脚型運動アクチュエータのすべての特性を備えた設計は存在しません。この目標を念頭に置いて、私たちは上記のすべての機能を統合した新しいロボットの足を提案します。具体的には、足の動作を能動的に制御するための軽量シリーズ弾性隔膜遠位アクチュエータ（SELDA）を備えた生物模倣型ロボット脚を開発、実装、特性評価しました。中央パターン生成器によって制御される敏捷な前方ホッピングにおける提案された解決策の効果を示すために、足の作動の有無で2つの脚構成を比較する実験を行いました。SELDAの活性化タイミングを調整することで、ロボットのホッピング高さを11%、前方速度を14%調整できることを研究しました。これには比較的低い電力注入で遠位関節を使用しています。