受動歩行(Passibe walking)の簡単な原理と歩行の調整。

はい。タイトルのとおりです。

うーん、なんやらゴツゴツとしたタイトルになってしまいましたが、簡単に言うと、
「自由研究で提出するときに付け加える資料ｗ」

コホンッ。

「どうやって歩いているか。と、どうやったらちゃんと歩くか。」
ですね。


まずは、どうやって歩いているかってことですが…

余談ですが、これをつくっている期間は、自分が道をあるっているときにやたらと足の動きとか重心の移動を意識してましたね。
『歩くことに集中して歩く』
という、究極的な変人状態でしたｗ

『い、今、自分は右足の後方あたりに重心が来ていて、左足の膝関節が曲がって前に振り出して…』
みたいなｗ
キモいですね。

今回の実験教室で使ったロボットが歩く原理は、実際の二足歩行をするヒトの歩行する原理とは若干違いますね。

ちなみにヒトと同じところは、

「片足でバランスを取ってもう一方の足を前に振り出す」
てことですかね。

別の角度から表現すると、

「歩行の度に重心の移動をしている」
ってかんじですね。


これとは別にヒトの歩行と違うところは、見た目ではっきりと分かりますが、
「膝関節がない」
ってことですよね。

もちろん歩行のときの膝関節は、これ以外の仕事も担っていますが、両者を比較したときに出てくるものとして、
「前に振り出す足をスムーズにする」
という役割があります。

膝関節があると、床から足を少し浮き上がらせることができるので、少ない左右の重心移動で前に進むことができます。
もちろん、ヒトは歩行のときに膝だけでなく股関節や骨盤も使ってその動きを作り出します。

足だけの今回のロボットはその動きができないので、大きく左右にロールして
「床に接地していない方の足を浮かせる」
動きを作り出しています。

長くなってきましたが、これが一つ目のポイントです。
【「足の裏の土踏まずから外足にかけてのカーブ」「腕と足の中に入れたオモリ」の２つを使って左右に揺れる動きを作り出している】

もちろん、この動きを作る理由は、
「接地していない方の足を前に振り出す」
ためです。

膝関節や股関節、骨盤のないシンプルなロボット故の苦肉の策の動きということです。


↑ おんなじような動画ですみません。

はい。まぁ、ほとんどこれだけでこのロボットの動きの説明は終わりなんですけどね。
あとの理屈はおまけみたいなもので。

どうおまけかというと、この”左右のロール”をしているときに足がスムーズに出るためのポイントなので、おまけなのです。

スロープ(坂道)で片足が浮いているときに、その浮いている足が何もしなくても前にぷらっと振り出てくれないともちろん前には進みません。

足全体がプラプラしたときに前に振り出るような重心の調整が必要なわけですね。なんかおんなじことを繰り返しているような…

このためには、おもりの位置だけではなく、左右の足の長さが揃っているか、脚が足に直角に接続されているか、脚が足のどのへんについているか、腕と足の接続位置や角度がどうなっているか、などが考えられます。

まぁ、このへんは求めたい動きを考えたときに自然に思いつく事柄だと思います。
他にもチェックポイントは考えられると思いますが、今回はこの辺を中心に調整を進めました。

試作機をつくっているときに、驚くほど微妙な違いで歩行できる・できないが分かれるということがわかってきたので、この辺のブレというか紛れをなくすために均一化を量ることに力を注ぎました。

実際に自分で、厚紙や針金、ストローなどを使ってゼロからつくってみるのもいいと思います。そうそう簡単に歩きませんぜｗ