従来のロボットの設計においては,「制御系と機構系の適切な連関」はほとんど考慮されず,システムの高度化は主として制御系 の高機能化のみによってなされてきた.このような制御系と機構系の扱われ方は,必然的に「力ずく」の制御を要請することにつな がり,結果としてエネルギー効率の低さや環境変動に対する脆弱性といったさまざまな問題が顕在化している.
そこで本研究では,「制御系と機構系の適切な連関」を実現するために,関節の剛性に着目する.課せられたタスクや環境変動に 応じて関節の剛性を最適化することにより,制御系と機構系が個々に持つ特性を最大限に活用するにとどまらず,環境を含めた三者 間の相互作用から興味深い現象が創発すると考えられる.
より具体的には,一定の自然長を有して,かつ弾性率が制御可能な可変弾性機素を,関節の両側に拮抗的に配置する.このとき可 変弾性機素にプリテンションを加えることによって位置と剛性が独立に制御可能となる.このような工夫によって,システム全体を 著しく簡素化することが実現される.本発表では上記のシステムを実現するための可変弾性機素を開発し,それらを用いた関節の位 置と剛性の独立制御を試みたので報告する.