(57)【要約】【課題】歩行中において予期しない外力が２足歩行ロボットに加えられたときに、新規な方法により姿勢安定化が図れる２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置を提供する。【解決手段】目標加速度演算部６１は、目標腰位置データに基いて、外乱が発生していないときの重心目標加速度ａＴおよび遊脚目標加速度αＴを演算する。重心実加速度演算部６２は、加速度センサ４７の出力信号に基いて、重心実加速度ａＳを演算する。外力加速度演算部６５Ａは、重心目標加速度ａＴと重心実加速度ａＳとに基いて、外力加速度ａを演算する。外力低減用加速度演算部６５Ｂは、外力加速度ａに基いて、外力低減用加速度αを演算する。遊脚位置補正量演算部６５Ｃは、遊脚目標加速度αＴに外力低減用加速度αを加えた加速度を遊脚に発生させるための遊脚位置補正量を演算する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の脚部を含み、目標歩容データに基いて歩行制御される２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置であって、
歩行中において予期しない外力が前記２足歩行ロボットに加えられたときに、前記外力によって前記２足歩行ロボットに与えられる加速度である外力加速度を演算する外力加速度演算手段と、
前記外力加速度演算手段によって演算される外力加速度に基いて、前記外力を低減するための反作用力を、前記２足歩行ロボットの遊脚に発生させるための遊脚制御手段とを含む、２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置。
【請求項２】
前記目標歩容データに基いて、予期しない外力が発生していない場合の前記遊脚の目標加速度を演算する遊脚目標加速度演算手段をさらに含み、
前記遊脚制御手段は、
前記外力加速度演算手段によって演算される外力加速度に基いて、前記反作用力を前記遊脚によって発生させるために必要な外力低減用加速度を演算する外力低減用加速度演算手段と、
前記遊脚目標加速度演算手段によって演算される遊脚目標加速度に、前記外力低減用加速度演算手段によって演算される外力低減用加速度を加えた加速度を、前記遊脚に発生させるための遊脚加速度制御手段とを含む、請求項１に記載の２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置。
【請求項３】
前記目標歩容データが前記遊脚の目標位置である目標遊脚位置データを含んでおり、
前記遊脚加速度制御手段は、前記遊脚目標加速度に前記外力低減用加速度を加えた加速度が前記遊脚に発生するように、前記目標遊脚位置データを補正するように構成されている、請求項２に記載の２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置。
【請求項４】
前記外力加速度演算手段は、
前記目標歩容データに基いて、前記２足歩行ロボットの重心の目標加速度を演算する重心目標加速度演算手段と、
前記２足歩行ロボットの重心の実加速度を演算する重心実加速度演算手段と、
前記重心目標加速度演算手段によって演算される重心目標加速度と、前記重心実加速度演算手段によって演算される重心実加速度とに基いて、外力加速度を演算する手段とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２足歩行ロボットにおいて、歩行時に外乱を受けたときに、転倒防止のために姿勢を安定化させることは重要である。姿勢安定化技術として、２足歩行ロボットの重心を移動させて姿勢を安定させる方法、遊脚の足の着地位置を変更して姿勢を安定化させる方法等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２６４８３号公報
【非特許文献１】梶田秀司著，「ヒューマノイドロボット」，株式会社オーム社，２０１４年５月２０日  第１版第８刷発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願人は、遊脚の着地位置ではなく、遊脚の慣性（質量・加速度）に着目して、姿勢を安定化する方法を研究し、ここに発明するに至った。
この発明の目的は、歩行中において予期しない外力が２足歩行ロボットに加えられたときに、新規な方法により姿勢安定化が図れる２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、左右一対の脚部（２Ｌ，２Ｒ）を含み、目標歩容データに基いて歩行制御される２足歩行ロボット（１）の姿勢安定化制御装置であって、歩行中において予期しない外力が前記２足歩行ロボットに加えられたときに、前記外力によって前記２足歩行ロボットに与えられる加速度である外力加速度を演算する外力加速度演算手段（６１，６２，６５Ａ）と、前記外力加速度演算手段によって演算される外力加速度に基いて、前記外力を低減するための反作用力を、前記２足歩行ロボットの遊脚に発生させるための遊脚制御手段（６５Ｂ，６５Ｃ，６６）とを含む、２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００６】
この構成では、歩行中において予期しない外力が２足歩行ロボットに加えられたときに、当該外力を低減するための反作用力を遊脚によって発生させることができる。これにより、姿勢安定化が図れる。
請求項２記載の発明は、前記目標歩容データに基いて、予期しない外力が発生していない場合の前記遊脚の目標加速度を演算する遊脚目標加速度演算手段（６１）をさらに含み、前記遊脚制御手段は、前記外力加速度演算手段によって演算される外力加速度に基いて、前記反作用力を前記遊脚によって発生させるために必要な外力低減用加速度を演算する外力低減用加速度演算手段（６５Ｂ）と、前記遊脚目標加速度演算手段によって演算される遊脚目標加速度に、前記外力低減用加速度演算手段によって演算される外力低減用加速度を加えた加速度を、前記遊脚に発生させるための遊脚加速度制御手段（６５Ｃ，６６）とを含む、請求項１に記載の２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、前記目標歩容データが前記遊脚の目標位置である目標遊脚位置データを含んでおり、前記遊脚加速度制御手段は、前記遊脚目標加速度に前記外力低減用加速度を加えた加速度が前記遊脚に発生するように、前記目標遊脚位置データを補正するように構成されている、請求項２に記載の２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、前記外力加速度演算手段は、前記目標歩容データに基いて、前記２足歩行ロボットの重心の目標加速度を演算する重心目標加速度演算手段（６１）と、前記２足歩行ロボットの重心の実加速度を演算する重心実加速度演算手段（６２）と、前記重心目標加速度演算手段によって演算される重心目標加速度と、前記重心実加速度演算手段によって演算される重心実加速度とに基いて、外力加速度を演算する手段（６５Ａ）とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る２足歩行ロボットの姿勢安定化制御装置が適用された２足歩行ロボットの関節構成を示す構成図である。
【図２】図２は、ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図３】図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、第２安定化制御部による姿勢安定化制御の基本的な考え方を説明するための説明図である。
【図４】図４は、姿勢安定化制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る２足歩行ロボットの関節構成を示す構成図である。図１においては、２足歩行ロボット１の前後方向、左右方向および高さ方向を、それぞれｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向と定めている。
図１の２足歩行ロボット１（以下、単に「ロボット１」という。）は、上半身を有しない下半身のみのモデルであり、左右一対の脚部リンク２Ｌ，２Ｒと、脚部リンク２Ｌ，２Ｒの下端部（先端部）に取り付けられた足平３Ｌ，３Ｒと、脚部リンク２Ｌ，２Ｒの上方に設けられた腰部（筐体）４とを含んでいる。脚部リンク２Ｌ，２Ｒの上端は、連結リンク５によって互いに連結されている。
【００１１】
各脚部リンク２Ｌ，２Ｒは、股関節（腰関節）７Ｌ，７Ｒと、膝関節８Ｌ，８Ｒと、足首関節９Ｌ，９Ｒとを備えている。各脚部リンク２Ｌ，２Ｒは、股関節７Ｌ，７Ｒと膝関節８Ｌ，８Ｒとを連結する大腿リンク１１Ｌ，１１Ｒと、膝関節８Ｌ，８Ｒと足首関節９Ｌ，９Ｒとを連結する下腿リンク１２Ｌ，１２Ｒと、足首関節９Ｌ，９Ｒと足平３Ｌ，３Ｒとを連結する足首リンク１３Ｌ，１３Ｒとを含む。
【００１２】
股関節７Ｌ，７Ｒは、腰部４に対して大腿リンク１１Ｌ，１１Ｒを鉛直軸（ｚ軸）まわりに回転させる電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを含む。股関節７Ｌ，７Ｒは、さらに、腰部４に対して大腿リンク１１Ｌ，１１Ｒをロール方向（ｘ軸まわり）に回転させる電動モータ２２Ｌ，２２Ｒと、腰部４に対して大腿リンク１１Ｌ，１１Ｒをピッチ方向（ｙ軸まわり）に回転させる電動モータ２３Ｌ，２３Ｒとを含む。
【００１３】
膝関節８Ｌ，８Ｒは、大腿リンク１１Ｌ，１１Ｒに対して下腿リンク１２Ｌ，１２Ｒをｙ軸まわりに回転させる電動モータ２４Ｌ，２４Ｒを含む。足首関節９Ｌ，９Ｒは、下腿リンク１２Ｌ，１２Ｒに対して足首リンク１３Ｌ，１３Ｒをｙ軸まわりに回転させる電動モータ２５Ｌ，２５Ｒと、下腿リンク１２Ｌ，１２Ｒに対して足首リンク１３Ｌ，１３Ｒをｘ軸まわりに回転させる電動モータ２６Ｌ，２６Ｒとを含む。各電動モータ２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒは、この実施形態では、サーボモータからなる。この実施形態では、各電動モータ２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒに対して、モータドライバ（サーボアンプ）３１Ｌ〜３６Ｌ，３１Ｒ〜３６Ｒ（図２参照）がそれぞれ設けられている。
【００１４】
以上のように、脚部リンク２Ｌ，２Ｒは、それぞれ６個の電動モータ２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒを備えており、合計１２の自由度を持つ。１２個の電動モータ２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒを駆動制御することにより、脚部リンク２Ｌ，２Ｒに所望の動きを与えることができ、ロボット１を任意に歩行させることができる。
各電動モータ２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒには、それらの回転角度を検出するための回転角センサ４１Ｌ〜４６Ｌ，４１Ｒ〜４６Ｒ（図２参照）が設けられている。これらの回転角センサ４１Ｌ〜４６Ｌ，４１Ｒ〜４６Ｒの出力信号は、対応するモータドライバ３１Ｌ〜３６Ｌ，３１Ｒ〜３６Ｒに与えられる。腰部４には、ロボット１の重心の前後、左右および上下方向の加速度を検出するための加速度センサ４７が設けられている。腰部４には、各モータドライバ３１Ｌ〜３６Ｌ，３１Ｒ〜３６Ｒを制御するためのＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）５０が設けられている。
【００１５】
図２は、ＥＣＵ５０の構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ５０には、加速度センサ４７が接続されている。ＥＣＵ５０には、各電動モータ２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒのモータドライバ３１Ｌ〜３６Ｌ，３１Ｒ〜３６Ｒが接続されている。各回転角センサ４１Ｌ〜４６Ｌ，４１Ｒ〜４６Ｒの出力信号は、モータドライバ３１Ｌ〜３６Ｌ，３１Ｒ〜３６Ｒを介してＥＣＵ５０に入力される。ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータから構成されている。
【００１６】
ＥＣＵ５０は、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能する。この複数の機能処理部には、歩容生成部５１と、姿勢安定化制御部５２と、モータ指令値演算部５３とを含む。
歩容生成部５１は、ロボット１を歩行制御するための目標歩容データ（歩行パターンデータ）を生成する。この実施形態では、目標歩容データは、目標腰位置データ、目標支持脚位置データおよび目標遊脚位置データからなる。目標腰位置データ、目標支持脚位置データおよび目標遊脚位置データは、所定の演算周期毎の時系列データである。目標腰位置は、腰部４の目標位置であり、ロボット１の重心の目標位置である。目標支持脚位置は、支持脚（支持脚の重心）の目標位置である。支持脚とは、床面に接地している脚をいう。目標遊脚位置は、遊脚（遊脚の重心）の目標位置である。遊脚とは床面から離れている脚をいう。これらの目標歩容データは、予め設定された歩幅、脚の上げ量等に基いて、ロボット１の重心が常に安定位置に位置するように生成される。
【００１７】
歩容生成部５１には、回転角センサ４１Ｌ〜４６Ｌ，４１Ｒ〜４６Ｒの出力信号が入力している。この実施形態では、歩容生成部５１は、両脚部リンク２Ｌ，２Ｒが床面に着いたタイミング毎に、目標歩容データを再計算する。
姿勢安定化制御部５２は、ロボット１が歩行中に外乱を受けて姿勢が不安定になったときに、ロボット１の転倒を防止するための姿勢安定化制御を行う。姿勢安定化制御部５２は、目標加速度演算部６１と、重心実加速度演算部６２と、第１安定化制御部６３と、第１加算部６４と、第２安定化制御部６５と、第２加算部６６とを含む。
【００１８】
目標加速度演算部６１は、歩容生成部５１によって生成される目標歩容データに基いて、ロボット１の重心の目標加速度（以下、「重心目標加速度ａＴ」という。）と、ロボット１の遊脚の目標加速度（以下、「遊脚目標加速度αＴ」という。）とを演算する。ａＴ，αＴは加速度ベクトルを表す。具体的には、目標加速度演算部６１は、目標腰位置データに基いて、外乱が発生していないときの重心目標加速度ａＴを演算する。また、目標加速度演算部６１は、目標遊脚位置データに基いて、外乱が発生していないときの遊脚目標加速度αＴを演算する。
【００１９】
重心実加速度演算部６２は、加速度センサ４７の出力信号に基いて、ロボット１の重心付近の実加速度（以下、「重心実加速度ａＳ」という。）を演算する。ａＳは加速度ベクトルを表す。
第１安定化制御部６３は、よく知られているように、ロボット１に予期しない外力（外乱）が加えられたときに、ロボット１の支持脚および腰位置を制御して、ロボット１の重心位置を支持脚上に移動させることにより、ロボット１の姿勢を安定化させる。つまり、第１安定化制御部６３は、ロボット１の重心位置を制御することにより、ロボット１の姿勢を安定化させる。第１安定化制御部６３は、支持脚および腰位置を変化させて、重心位置を移動させ、姿勢の安定化を図る一般的な制御を行う。第１加算部６４は、第１安定化制御部６３によって演算された腰位置補正量を、歩容生成部５１によって生成された目標腰位置データに加算する。これにより、目標腰位置データが補正される。
【００２０】
第２安定化制御部６５は、ロボット１に予期しない外力（外乱）が加えられたときに、ロボット１の遊脚の加速度を制御することにより、ロボット１の姿勢を安定化させる。
まず、第２安定化制御部６５による姿勢安定化制御の基本的な考え方について説明する。
ロボット１の遊脚を動かした場合、遊脚を動かすための力に対して、反対方向の力（反作用の力）が腰部４に働く。反作用の力は、遊脚の加速度に依存する。例えば、片足立脚で静止している状態から緩やかに遊脚を動作させた場合には反作用は小さく、遊脚を急激に動作させた場合には反作用は大きくなる。したがって、ロボット１に外力が加えられたときに、ロボット１の遊脚の加速度を制御することにより、外力を低減させることが可能となる。
【００２１】
図３Ａに示すように、ロボット１の重心に対して外力Ｆ（ベクトル）が加えられたとする。ロボット１の重心の質量をＭ、外力Ｆによってロボット１の重心に与えられる加速度（ベクトル）をａとすると、外力Ｆは、Ｆ＝Ｍ・ａとなる。図３Ｂに示すように、ロボット１の遊脚を動作させるための力をｆ（ベクトル）、遊脚の質量をｍ、遊脚の加速度（ベクトル）をαとすると、遊脚を動作させるための力ｆは、ｆ＝ｍ・αとなる。反作用の力は、遊脚を動作させるための力ｆと逆向きに腰部４に働く。つまり、反作用の力は、−ｆとなる。したがって、図３Ｃに示すように、外力Ｆと反対方向の反作用力（−ｆ）を遊脚によって発生させることによって、外力Ｆを低減させることができる。
【００２２】
外力Ｆと同じ大きさの反作用力を遊脚によって発生させると、外力Ｆが反作用力（−ｆ）によって相殺される。しかしながら、遊脚に与えることができる加速度には制限があるとともに、極端に大きな加速度は電動モータや機械の故障の原因にもなりかねないため、外力と同じ大きさの反作用力を遊脚によって発生させることが難しい場合もある。
そこで、外力を低減させるために、次式(1)を満たすような、反作用力（−ｆ）を遊脚によって発生させる。
【００２３】
Ｆ＋（−ｆ）≦δ    …(1)
δ（＞０）は、予め設定された閾値である。前記式(1)から、次式(2)が得られる。
Ｆ−ｆ＝Ｍ・ａ−ｍ・α≦δ    …(2)
したがって、外力Ｆを低減するために遊脚に発生させるべき加速度αは、次式(3)で表される。
【００２４】
α＝（Ｍ・ａ−δ）／ｍ    …(3)
前記式(3)のａを予期しない外力によってロボット１の重心に与えられる加速度とすると、前記式(3)によって、予期しない外力を低減するために遊脚に発生させるべき加速度αを演算することができる。予期しない外力によってロボット１の重心に与えられる加速度ａは、目標加速度演算部６１によって演算された重心目標加速度ａＴと重心実加速度演算部６２によって演算された重心実加速度ａＳとを用い、次式(4)に基いて演算することができる。
【００２５】
ａ＝ａＴ−ａＳ      …(4)
図２に戻り、第２安定化制御部６５は、外力加速度演算部６５Ａと、外力低減用加速度演算部６５Ｂと、遊脚位置補正量演算部６５Ｃとを含む。
外力加速度演算部６５Ａは、前記式(4)に基いて、予期しない外力によってロボット１に加えられる加速度（以下、「外力加速度ａ」という。）を演算する。外力低減用加速度演算部６５Ｂは、外力加速度ａと前記式(3)とを用いて、予期しない外力を低減させるための加速度（以下、「外力低減用加速度α」という。）を演算する。遊脚位置補正量演算部６５Ｃは、予期しない外力（外乱）が発生していないときの遊脚目標加速度αＴに外力低減用加速度α加えた加速度を、遊脚に発生させるための遊脚位置補正量を演算する。
【００２６】
第２加算部６６は、第２安定化制御部６５によって演算された遊脚位置補正量を、歩容生成部５１によって生成された目標遊脚位置データに加算する。これにより、目標遊脚位置データが補正される。
目標加速度演算部６１、重心実加速度演算部６２および第２安定化制御部６５内の外力加速度演算部６５Ａは、本発明の外力加速度演算手段を構成している。第２安定化制御部６５内の外力低減用加速度演算部６５Ｂおよび遊脚位置補正量演算部６５Ｃと、第２加算部６６とは、本発明の遊脚制御手段を構成している。外力低減用加速度演算部６５Ｂは、本発明の外力低減用加速度演算手段を構成している。遊脚位置補正量演算部６５Ｃと第２加算部６６とは、本発明の遊脚加速度制御手段を構成している。
【００２７】
モータ指令値演算部５３は、補正後の目標腰位置データと、目標支持脚位置データと、補正後の目標遊脚位置データとに基いて、各電動モータ２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒの回転角指令値を演算する。そして、モータ指令値演算部５３は、各電動モータ２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒの回転角指令値に応じた制御信号を、対応するモータドライバ３１Ｌ〜３６Ｌ，３１Ｒ〜３６Ｒに与える。これにより、各モータドライバ３１Ｌ〜３６Ｌ，３１Ｒ〜３６Ｒは、対応する回転角センサ４１Ｌ〜４６Ｌ，４１Ｒ〜４６Ｒによって検出される電動モータ２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒの実回転角が、対応する回転角指令値に一致するように、対応する電動モータを駆動する。
【００２８】
以上のような動作によって、ロボット１は、基本的には、歩容生成部５１によって生成された目標歩容データに応じた歩行動作を行う。そして、歩行中に予期しない外力がロボット１に加えられた場合には、姿勢安定化制御部５２による姿勢安定化制御が行われる。具体的には、第１安定化制御部６３による重心位置制御に基づく姿勢安定化制御と、第２安定化制御部６５による遊脚加速度制御に基づく姿勢安定化制御とが行われる。これにより、歩行中に予期しない外力がロボット１に加えられたとしても、ロボット１の転倒を効果的に防止することができる。
【００２９】
図４は、姿勢安定化制御部５２の動作を示すフローチャートである。図４の処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
目標加速度演算部６１は、歩容生成部５１によって生成される目標腰位置データに基いて重心目標加速度ａＴを演算するとともに、歩容生成部５１によって生成される目標遊脚位置データに基いて遊脚目標加速度αＴを演算する(ステップＳ１)。重心実加速度演算部６２は、加速度センサ４７の出力信号に基いて、重心実加速度ａＳを演算する(ステップＳ２)。
【００３０】
外力加速度演算部６５Ａは、重心目標加速度ａＴと重心実加速度ａＳとを用いて、前記式(4)に基いて、外力加速度ａを演算する(ステップＳ３)。外力加速度演算部６５Ａは、外力加速度ａの大きさが所定の閾値η（η＞０）以上であるか否かを判別する(ステップＳ４)。外力加速度ａの大きさが所定の閾値η未満である場合には(ステップＳ４：ＮＯ)、姿勢安定化制御部５２は、今演算周期の処理を終了する。この場合には、第１安定化制御部６３および第２安定化制御部６５によって補正量は演算されないので、目標腰位置データおよび目標遊脚位置データは補正されない。
【００３１】
前記ステップＳ４において、外力加速度ａの大きさが所定の閾値η以上であると判別された場合には(ステップＳ４：ＹＥＳ)、外力低減用加速度演算部６５Ｂは、前記式(3)に基いて、外力低減用加速度αを演算する(ステップＳ５)。そして、遊脚位置補正量演算部６５Ｃは、遊脚目標加速度αＴに外力低減用加速度αを加えた加速度を、遊脚に発生させるための遊脚位置補正量を演算する(ステップＳ６)。第２加算部６６は、遊脚位置補正量を、歩容生成部５１によって生成された目標遊脚位置データに加算する(ステップＳ７)。これにより、目標遊脚位置データが補正される。
【００３２】
この後、第１安定化制御部６３は、重心目標加速度ａＴと重心実加速度ａＳとに基いて、腰位置補正量を演算する(ステップＳ８)。第１加算部６４は、腰位置補正量を、歩容生成部５１によって生成された目標腰位置データに加算する(ステップＳ９)。これにより、目標腰位置データが補正される。そして、姿勢安定化制御部５２は、今回の演算周期の処理を終了する。
【００３３】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することができる。前述の実施形態では、腰部４内に設けた加速度センサ４７によってロボット１の重心の加速度を検出している。しかしながら、各足平３Ｌ，３Ｒに、ＺＭＰ（Zero Moment Point）を検出可能な力センサを設け、これらの力センサの出力信号に基いて、ロボット１の重心の加速度を演算するようにしてもよい。具体的には、支持脚に設けられている力センサから、支持脚のＺＭＰを求める。そして、支持脚のＺＭＰと、ロボットの重心位置と、テーブル・台車モデル（非特許文献１のＰ１４０−Ｐ１４１参照）を用いて、ロボット１の重心の加速度を演算する。
【００３４】
また、前記実施形態では、この発明を下半身のみからなる２足歩行ロボットに適用した場合について説明したが、この発明は下半身および上半身を備えた２足歩行ロボットにも適用することができる。
この発明は、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１…２足歩行ロボット、２Ｌ，２Ｒ…脚部リンク、４…腰部（筐体）、７Ｌ，７Ｒ…股関節（腰関節）、８Ｌ，８Ｒ…膝関節、９Ｌ，９Ｒ…足首関節、２１Ｌ〜２６Ｌ，２１Ｒ〜２６Ｒ…電動モータ、３１Ｌ〜３６Ｌ，３１Ｒ〜３６Ｒ…モータドライバ（サーボアンプ）、４１Ｌ〜４６Ｌ，４１Ｒ〜４６Ｒ…回転角センサ、４７…加速度センサ、５０…ＥＣＵ、５１…歩容生成部、５２…姿勢安定化制御部、５３…モータ指令値演算部、６１…目標加速度演算部、６２…重心実加速度演算部、６３…第１安定化制御部、６４…第１加算部、６５…第２安定化制御部、６５Ａ…外力加速度演算部、６５Ｂ…外力低減用加速度演算部、６５Ｃ…遊脚位置補正量演算部、６６…第２加算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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