二足歩行系の直立姿勢における床反力の作用中心に関する一考察
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概要
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水平な床面での二足歩行系の直立姿勢では,重心の床面への鉛直投影点がその静的安定性の評価に用いられてきた,この投影点は静的平衡が保たれている場合には床反力の作用中心(CoP)と一致することから,床反力を直接制御できればロバストな制御が実現できる.この観点より,我々は二足歩行系の直立状態を足部とそれ以外の2リンクでモデル化し,足関節の出力を使って床反力を制御する方法を提案した.これは床反力の作用中心の制御と等価となるが,その中心をどこに制御すべきかはよく議論しなかった.しかし,これは人間のように足部が前後に非対称な場合や足関節の位置に高さがある場合には重要となる.そこで本論文ではこの問題について考察してみた.評価基準として,定常時の足関節の出力及び安定余裕を選ぶことにより二つの制御方法が考えられ,それぞれについて安定性及び定常時の姿勢について解析した.そして実際人間はどのような基準で制御を行っているのかを明らかにしようと人間の直立姿勢時の床反力の作用中心点の計測を行った.結果として,人間は足関節の出力を評価基準とするような方法をとっている可能性は小さいことが示唆された.
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2003-03-01
著者
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