"基体から延設されると共に複数の関節がそれぞれ備えられた複数の脚リンクの運動によって移動する脚式移動ロボットの各関節の変位量を規定する目標歩容を逐次生成する歩容生成装置であって、前記目標歩容の構成要素としての前記移動ロボットの各脚リンクの先端部の位置及び姿勢の目標値である目標脚位置姿勢を逐次決定する目標脚位置姿勢決定手段と、前記移動ロボットの前記基体と前記複数の脚リンク以外で該基体に連結されている部位とのうちのいずれか一方の部位である特定部位の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成される特定部位運動速度ベクトルを線形写像してなるベクトルとして表される制御対象ベクトルの目標値である目標制御対象ベクトルを逐次決定する目標制御対象ベクトル決定手段と、前記線形写像を表すヤコビアン行列を、既に決定された前記移動ロボットの目標歩容のうちの少なくとも最新値の目標歩容を用いて逐次決定するヤコビアン行列決定手段と、前記特定部位運動速度ベクトルを変数とする2次形式の所定の評価関数であって、少なくとも前記決定された目標制御対象ベクトルと前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルに乗じてなるベクトルとの差分に応じて値が変化するように構成された評価関数と、前記特定部位運動速度ベクトルを変数として構成された1つ以上の線形行列不等式とを用い、該線形行列不等式が成立するという制約条件を満たす範囲内で、前記評価関数の値を最小化し得る前記特定部位運動速度ベクトルの値を2次計画問題の解法手法の演算処理により逐次算出し、その算出した前記特定部位運動速度ベクトルの値を該特定部位運動速度ベクトルの目標値として逐次決定する特定部位運動速度目標値決定手段と、前記決定された特定部位運動速度ベクトルの目標値を逐次積分することにより、前記目標歩容の構成要素としての前記特定部位の位置及び姿勢の目標値である目標特定部位位置姿勢を逐次決定する目標特定部位位置姿勢決定手段とを備え、前記特定部位運動速度目標値決定手段が前記2次計画問題の解法手法の演算処理で用いる前記線形行列不等式は、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節の変位量とその時間的変化率である関節速度とのうちの少なくともいずれか一方の値を制限する条件である関節動作制約条件を満たすように設定された線形行列不等式であることを特徴とする脚式移動ロボットの歩容生成装置。請求項1記載の脚式移動ロボットの歩容生成装置において、前記関節動作制約条件は、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節の関節速度の値があらかじめ定められた可動範囲内に収まるという条件を少なくとも含んでおり、前記特定部位運動速度目標値決定手段が前記2次計画問題の解法手法の演算処理で用いる前記線形行列不等式は、前記各脚リンク毎に、次式100a及び100bにより表される2つの線形行列不等式を含んでおり、次式100aにおける↑ωiminの各成分の値が、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節のうちの該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の下限値以上の値となるように該↑ωiminを設定し、次式100bにおける↑ωimaxの各成分の値が、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節のうちの該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の上限値以下の値となるように該↑ωimaxを設定したことを特徴とする脚式移動ロボットの歩容生成装置。Ci↑Vs↑ci-↑ωimin≧↑0......100a-Ci↑Vs-↑ci↑ωimax≧↑0......100bただし、添え字i:脚リンクの識別番数Ci:Ci≡-1Biにより定義される行列↑ci:↑ci≡1↑Vftiにより定義されるベクトル1:Jiの逆行列又は擬似逆行列Ji:↑ωiから↑Vftiへの線形写像を表すヤコビアン行列↑ωi:前記特定部位と第i番目の脚リンクの先端部との間に存在する各関節の関節速度を成分として構成されるベクトル↑Vfti:第i番目の脚リンクの先端部の位置の時間的変化率と該先端部の姿勢の時間的変化率とを成分として構成されるベクトルBi:↑Vsから↑Vftiへの線形写像を表す行列↑Vs:前記特定部位運動速度ベクトル↑ωimin:↑ωiの各成分の許容範囲の下限値により構成されるベクトル↑ωimax:↑ωiの各成分の許容範囲の上限値により構成されるベクトル↑0:零ベクトル請求項2記載の脚式移動ロボットにおいて、前記関節動作制約条件は、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節の変位量の値があらかじめ定められた可動範囲内に収まるという条件をさらに含んでおり、前記特定部位運動速度目標値決定手段は、前記式100aにおける↑ωiminの各成分の値が、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節のうちの該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の下限値以上の値となり、且つ、前記最新値の目標歩容により規定される該関節の変位量である最新目標関節変位量が該関節の変位量の可動範囲の下限値に近づくに伴い該関節に対応する↑ωiminの成分の値がゼロまで変化していくように該最新目標関節変位量に応じて↑ωiminを設定する手段と、前記式100bにおける↑ωimaxの各成分の値が、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節のうちの該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の上限値以下の値となり、且つ、該関節の前記最新目標関節変位量が該関節の変位量の可動範囲の上限値に近づくに伴い該関節に対応する↑ωimaxの成分の値がゼロまで変化していくように該最新目標関節変位量に応じて↑ωimaxを設定する手段とを備えることを特徴とする脚式移動ロボットの歩容生成装置。請求項1~3のいずれか1項に記載の脚式移動ロボットにおいて、前記移動ロボットの運動を行なうための動力学的な制約条件が該移動ロボットの動力学を表す動力学モデル上で満たされるように、該動力学モデルと前記決定された目標脚位置姿勢とを用いて、該移動ロボットの基体の位置及び姿勢の基本目標値である基本目標基体位置姿勢と、該移動ロボットの全体重心の位置の基本目標値である基本目標全体重心位置と、該移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルの基本目標値である基本目標並進運動量ベクトルと、該移動ロボットの全体重心周りの角運動量ベクトルの基本目標値である基本目標角運動量ベクトルとを逐次決定する基本動作目標値決定手段と、前記決定された目標脚位置姿勢と目標基体位置姿勢とを構成要素とする前記目標歩容に対応する前記移動ロボットの全体重心の位置である目標歩容上全体重心位置を、該目標歩容から前記移動ロボットの幾何学モデルに基づいて逐次算出する目標歩容上重心位置算出手段と、前記算出された目標歩容上全体重心位置を前記決定された基本目標全体重心位置に追従させるために該目標歩容上全体重心位置と基本目標全体重心位置との偏差に応じて決定したフィードバック操作量により前記決定された基本目標並進運動量ベクトルを修正してなる修正後基本目標並進運動量ベクトルを逐次決定する基本目標並進運動量修正手段と、前記特定部位としての前記基体の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成されるベクトルを前記特定部位運動速度ベクトルとして用い、前記目標基体位置姿勢を前記基本目標基体位置姿勢に追従させるように、前記決定された目標基体位置姿勢と前記決定された基本目標基体位置姿勢との偏差に応じて前記特定部位運動速度ベクトルの基本目標値である基本目標基体運動速度ベクトルを逐次決定する基本目標基体運動速度決定手段とをさらに備え、前記制御対象ベクトルは、前記特定部位運動速度ベクトルの各成分と前記移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルの各成分と該移動ロボットの全体重心の周りの角運動量ベクトルの各成分とにより構成されるベクトルであり、前記目標制御対象ベクトル決定手段は、前記決定された基本目標基体運動速度ベクトルの各成分と、前記決定された修正後基本目標並進運動量ベクトルの各成分と、前記決定された基本目標角運動量ベクトルの各成分とにより構成されるベクトルを前記目標制御対象ベクトルとして決定することを特徴とする脚式移動ロボットの歩容生成装置。請求項1~4のいずれか1項に記載の脚式移動ロボットの歩容生成装置において、前記ヤコビアン行列決定手段は、前記特定部位運動速度ベクトルから前記制御対象ベクトルへの線形写像を表す新たなな前記ヤコビアン行列を決定するとき、既に決定された前記移動ロボットの目標歩容のうちの最新値の目標歩容に対応する時刻と前記特定部位運動速度ベクトルの新たな目標値に応じて前記目標特定部位位置姿勢決定手段により決定される目標特定部位位置姿勢を構成要素とする新たな目標歩容に対応する時刻との間の期間内での前記移動ロボットの将来の歩容の瞬時値を、前記最新値の目標歩容とその直前の1つ以上の過去値の目標歩容とに基づいて推定し、その推定した将来の歩容の瞬時値を、前記特定部位運動速度ベクトルによる前記特定部位の位置及び姿勢の変化の起点となる前記移動ロボットの動作状態として用いて、該移動ロボットの当該起点の動作状態に対応する前記ヤコビアン行列を決定することを特徴とする脚式移動ロボットの歩容生成装置。請求項5記載の脚式移動ロボットの歩容生成装置において、前記特定部位運動速度目標値決定手段は、前記最新値の目標歩容における目標特定部位位置姿勢と該最新値の目標歩容の1つ前の過去値の目標歩容における目標特定部位位置姿勢との差分に0と1との間の範囲内であらかじめ定めた係数Kpを乗じてなる補正量を、前記最新値の目標歩容における目標特定部位位置姿勢に加えることにより該目標特定部位位置姿勢の将来の瞬時値を推定する手段と、各脚リンク毎に前記最新値の目標歩容における目標脚位置姿勢と該最新値の1つ前の過去値の目標歩容における目標脚位置姿勢との差分に前記係数Kpを乗じてなる補正量を、前記最新値の目標歩容における目標脚位置姿勢に加えることにより各脚リンクの目標脚位置姿勢の将来の瞬時値を推定する手段とを備え、前記推定された目標特定部位位置姿勢の将来の瞬時値と各脚リンクの目標脚位置姿勢の将来の瞬時値とを構成要素とする歩容を、前記移動ロボットの当該起点の動作状態として用いることを特徴とする脚式移動ロボットの歩容生成装置。空間的な位置及び姿勢が可変である特定部位と、該特定部位から延設されると共に複数の関節が備えられたリンク機構とを備えるロボットの各関節の変位量を規定する動作目標を逐次生成する歩容生成装置であって、前記動作目標の構成要素としての前記リンク機構の先端部の位置及び姿勢の目標値であるリンク機構目標先端位置姿勢を逐次決定するリンク機構目標先端位置姿勢決定手段と、前記ロボットの前記特定部位の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成される特定部位運動速度ベクトルを線形写像してなるベクトルとして表される制御対象ベクトルの目標値である目標制御対象ベクトルを逐次決定する目標制御対象ベクトル決定手段と、前記線形写像を表すヤコビアン行列を、既に決定された前記ロボットの動作目標のうちの少なくとも最新値の動作目標を用いて逐次決定するヤコビアン行列決定手段と、前記特定部位運動速度ベクトルを変数とする2次形式の所定の評価関数であって、少なくとも前記決定された目標制御対象ベクトルと前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルに乗じてなるベクトルとの差分に応じて値が変化するように構成された評価関数と、前記特定部位運動速度ベクトルを変数として構成された1つ以上の線形行列不等式とを用い、該線形行列不等式が成立するという制約条件を満たす範囲内で、前記評価関数の値を最小化し得る前記特定部位運動速度ベクトルの値を2次計画問題の解法手法の演算処理により逐次算出し、その算出した前記特定部位運動速度ベクトルの値を該特定部位運動速度ベクトルの目標値として逐次決定する特定部位運動速度目標値決定手段と、前記決定された特定部位運動速度ベクトルの目標値を逐次積分することにより、前記動作目標の構成要素としての前記特定部位の位置及び姿勢の目標値である目標特定部位位置姿勢を逐次決定する目標特定部位位置姿勢決定手段とを備え、前記特定部位運動速度目標値決定手段が前記2次計画問題の解法手法の演算処理で用いる前記線形行列不等式は、前記特定部位と前記リンク機構の先端部との間の各関節の変位量とその時間的変化率である関節速度とのうちの少なくともいずれか一方の値を制限する条件である関節動作制約条件を満たすように設定された線形行列不等式であることを特徴とするロボットの動作目標生成装置。脚式移動ロボット等の種々様々なロボットの各関節の変位量や、その変位量の時間的変化率関節の変位速度は、一般に、該関節もしくは該関節の駆動機構の機構的な構造、あるいは、該関節を駆動するアクチュエータの能力等に起因する制約を受け、その制約により規定されるある可動範囲内で変化させることが可能となっている。従って、ロボットの目標歩容等の動作目標を決定する場合、該動作目標により規定される各関節の変位量又は、その時間的変化率は、それぞれの可動範囲を逸脱しないように設定する必要がある。しかるに、前記特許文献1及び非特許文献1に見られる如き従来の技術では、ロボットの各関節の変位量やその時間的変化率の可動範囲に関する制約条件が考慮されていない。このため、ロボットの目標歩容における歩幅や、目標とする並進運動量ベクトルや角運動量ベクトルによっては、脚リンクのいずれかの関節の変位量又はその時間的変化率が、可動範囲から逸脱するような目標歩容が生成されてしまう恐れがある。そして、そのような場合には、該関節の目標とする変位量やその時間的変化率を強制的に可動範囲の上限値又は下限値に制限せざるを得なくなる。その結果、ロボットの動作の滑らかさが損なわれるような動作目標や、ロボットの動作を適切に行い得る本来の動作目標から乖離した動作目標が決定されてしまうという不都合がある。また、このような不都合を回避するために、生成可能なロボットの動作目標の形態が、ロボットの各関節の変位量やその時間的変化率の可動範囲に関する制約条件を確実に満たし得るような限定的な形態に制限されてしまうというような不都合がある。本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、ロボットの一例としての脚式移動ロボットの移動を行なわせる目標歩容を生成する場合に、各脚リンクの関節の動作を制限する制約条件を適切に反映させた手法で、ロボットの目標歩容を生成することができる歩容生成装置を提供することを目的とする。また、本発明は、より一般的な態様として、種々様々なロボットにおいて、ロボットの特定部位から延設されたリンク機構の関節の動作を制限する制約条件を適切に反映させた手法で、該リンク機構を動かすための動作目標を生成することができる動作目標生成装置を提供することを目的とする。本発明の脚式移動ロボットの歩容生成装置は、かかる目的を達成するために、基体から延設されると共に複数の関節がそれぞれ備えられた複数の脚リンクの運動によって移動する脚式移動ロボットの各関節の変位量を規定する目標歩容を逐次生成する歩容生成装置であって、前記目標歩容の構成要素としての前記移動ロボットの各脚リンクの先端部の位置及び姿勢の目標値である目標脚位置姿勢を逐次決定する目標脚位置姿勢決定手段と、前記移動ロボットの前記基体と前記複数の脚リンク以外で該基体に連結されている部位とのうちのいずれか一方の部位である特定部位の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成される特定部位運動速度ベクトルを線形写像してなるベクトルとして表される制御対象ベクトルの目標値である目標制御対象ベクトルを逐次決定する目標制御対象ベクトル決定手段と、前記線形写像を表すヤコビアン行列を、既に決定された前記移動ロボットの目標歩容のうちの少なくとも最新値の目標歩容を用いて逐次決定するヤコビアン行列決定手段と、前記特定部位運動速度ベクトルを変数とする2次形式の所定の評価関数であって、少なくとも前記決定された目標制御対象ベクトルと前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルに乗じてなるベクトルとの差分に応じて値が変化するように構成された評価関数と、前記特定部位運動速度ベクトルを変数として構成された1つ以上の線形行列不等式とを用い、該線形行列不等式が成立するという制約条件を満たす範囲内で、前記評価関数の値を最小化し得る前記特定部位運動速度ベクトルの値を2次計画問題の解法手法の演算処理により逐次算出し、その算出した前記特定部位運動速度ベクトルの値を該特定部位運動速度ベクトルの目標値として逐次決定する特定部位運動速度目標値決定手段と、前記決定された特定部位運動速度ベクトルの目標値を逐次積分することにより、前記目標歩容の構成要素としての前記特定部位の位置及び姿勢の目標値である目標特定部位位置姿勢を逐次決定する目標特定部位位置姿勢決定手段とを備え、前記特定部位運動速度目標値決定手段が前記2次計画問題の解法手法の演算処理で用いる前記線形行列不等式は、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節の変位量とその時間的変化率である関節速度とのうちの少なくともいずれか一方の値を制限する条件である関節動作制約条件を満たすように設定された線形行列不等式であることを特徴とする第1発明。かかる第1発明によれば、前記目標脚位置姿勢決定手段により決定された各脚リンクの目標脚位置姿勢各脚リンクの先端の位置及び姿勢の目標値と、前記特定部位運動速度目標値決定手段に逐次決定される特定部位運動速度ベクトル特定部位の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成されるベクトルの目標値を前記目標特定部位位置姿勢決定手段により逐次積分することにより決定された目標特定部位位置姿勢特定部位の位置及び姿勢の目標値とが前記目標歩容の構成要素として逐次決定されることとなる。この場合、特定部位運動速度ベクトルの目標値を決定する特定部位運動速度目標値決定手段は、前記線形行列不等式が成立するという制約条件を満たす範囲内で、前記評価関数の値を最小化し得る前記特定部位運動速度ベクトルの値を2次計画問題の解法手法の演算処理により逐次算出し、その算出した前記特定部位運動速度ベクトルの値を該特定部位運動速度ベクトルの目標値として逐次決定する。ここで、上記評価関数は、前記特定部位運動速度ベクトルを変数とする2次形式の所定の評価関数であって、少なくとも前記決定された目標制御対象ベクトルと前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルに乗じてなるベクトルとの差分に応じて値が変化するように構成された評価関数である。また、前記線形行列不等式は、前記特定部位運動速度ベクトルを変数として構成された線形行列不等式である。従って、前記線形行列不等式が成立するという制約条件を満たす範囲内で、前記評価関数の値を最小化し得る前記特定部位運動速度ベクトルの値を求めるという処理は、所謂、2次計画問題の解法手法の演算処理により実現できることとなる。また、2次計画問題の解法手法の演算処理は、解の値を比較的高速に決定し得る種々の手法が公知となっている。そこで、第1発明では、特定部位運動速度目標値決定手段は、上記の如く2次計画問題の解決手法の演算処理によって、特定部位運動速度ベクトルの目標値を逐次決定する。なお、2次計画問題の解決手法の演算処理の手法は、公知の手法でよく、例えば、内点凸法、あるいは、信頼領域Reflective法等の手法を用いればよい。また、移動ロボットの各脚リンクの先端部の運動速度ベクトル該先端部の位置及び姿勢の時間的変化率は、前記特定部位運動速度ベクトル前記特定部位の位置及び姿勢の時間的変率と、該特定部位と該脚リンクの先端部との間の各関節の関節速度変位量の時間的変化率とに依存したものとなる。そして、移動ロボットの各脚リンクの先端部の運動速度は、前記目標脚位置姿勢の軌道時系列により規定される。従って、前記特定部位運動速度ベクトルに関する制約条件としての前記線形行列不等式を、前記特定部位と該脚リンクの先端部との間の各関節の変位量あるいはその時間的変化率を制限する制約条件前記関節動作制約条件を反映させて設定することができる。より詳しくは、前記線形行列不等式が成立する場合に、前記関節動作制約条件を満たすように該線形行列不等式を設定することができる。換言すれば、前記線形行列不等式が成立するということが、前記関節動作制約条件を満たすための十分条件になるようにすることができる。そこで、第1発明においては、前記特定部位運動速度目標値決定手段が前記2次計画問題の解法手法の演算処理で用いる前記線形行列不等式を、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節の変位量とその時間的変化率である関節速度とのうちの少なくともいずれか一方の値を制限する条件である関節動作制約条件を満たすように設定した。このようにすることで、前記関節動作制約条件は、前記線形行列不等式を満たすという条件に変換されることとなる。このため、前記特定部位運動速度目標値決定手段によって、上記の如く前記線形行列不等式が成立するという制約条件を満たす範囲内で、前記評価関数の値を最小化し得る前記特定部位運動速度ベクトルの値としての前記特定部位運動速度ベクトルの目標値を決定することによって、結果的に、前記関節動作制約条件を満たす範囲内で、前記評価関数の値を最小化し得るような特定部位運動速度ベクトルの目標値を決定できることなる。そして、この場合、前記評価関数は、前記決定された目標制御対象ベクトルと前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルに乗じてなるベクトルとの差分に応じて値が変化するように構成された2次形式の評価関数であるから、前記関節動作制約条件を満たす範囲内で、前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルの目標値に乗じてなるベクトルが、前記決定された目標制御対象ベクトルに極力一致もしくはほぼ一致するように、該特定部位運動速度ベクトルの目標値が逐次決定されることとなる。なお、この場合、目標制御対象ベクトルは、移動ロボットの所要の移動動作を適切に行うために要求される制御対象ベクトルの値としての意味を持つ。また、前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルの目標値に乗じてなるベクトルは最終的に決定される目標歩容に対応する制御対象ベクトルの値に相当する。従って、特定部位運動速度ベクトルの目標値、ひいては、目標歩容は、前記関節動作制約条件による関節特定部位と各脚リンクの先端部との間の関節の動作の制約を満たしつつ、制御対象ベクトルに関する目標が極力達成させるように決定されることとなる。特に、特定部位と各脚リンクの先端部との間の関節の動作変位量や関節速度が関節動作制約条件により規定される限界付近の動作となる状況でも、前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルの目標値に乗じてなるベクトルが、前記目標制御対象ベクトルから乖離するのが極力抑制されるように特定部位運動速度ベクトルの目標値が決定されることとなる。よって、第1発明によれば、脚式移動ロボットの移動を行なわせる目標歩容を生成する場合に、各脚リンクの関節の動作を制限する制約条件を適切に反映させた手法で、該ロボットの目標歩容を生成することができる。かかる第1発明のより具体的な態様としては、例えば次のような態様が好適である。すなわち、その好適な態様では、前記関節動作制約条件は、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節の関節速度の値があらかじめ定められた可動範囲内に収まるという条件を少なくとも含んでおり、前記特定部位運動速度目標値決定手段が前記2次計画問題の解法手法の演算処理で用いる前記線形行列不等式は、前記各脚リンク毎に、次式100a及び100bにより表される2つの線形行列不等式を含んでいる。そして、次式100aにおける↑ωiminの各成分の値が、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節のうちの該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の下限値以上の値となるように該↑ωiminが設定され、次式100bにおける↑ωimaxの各成分の値が、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節のうちの該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の上限値以下の値となるように該↑ωimaxが設定される第2発明。Ci↑Vs↑ci-↑ωimin≧↑0......100a-Ci↑Vs-↑ci↑ωimax≧↑0......100bただし、添え字i:脚リンクの識別番数Ci:Ci≡-1Biにより定義される行列↑ci:↑ci≡1↑Vftiにより定義されるベクトル1:Jiの逆行列又は擬似逆行列Ji:↑ωiから↑Vftiへの線形写像を表すヤコビアン行列↑ωi:前記特定部位と第i番目の脚リンクの先端部との間に存在する各関節の関節速度を成分として構成されるベクトル↑Vfti:第i番目の脚リンクの先端部の位置の時間的変化率と該先端部の姿勢の時間的変化率とを成分として構成されるベクトルBi:↑Vsから↑Vftiへの線形写像を表す行列↑Vs:前記特定部位運動速度ベクトル↑ωimin:↑ωiの各成分の許容範囲の下限値により構成されるベクトル↑ωimax:↑ωiの各成分の許容範囲の上限値により構成されるベクトル↑0:零ベクトルなお、↑ωiの各成分の許容範囲というのは、↑ωiの各成分に対応する関節の関節速度の可動範囲関節アクチュエータの能力等により規定される可動範囲に包含される範囲該可動範囲に一致する範囲を含むを意味する。この第2発明によれば、前記式100aにおける↑ωiminの各成分の値と、前記式100bにおける↑ωimaxの各成分の値とを上記の如く設定することによって、各脚リンク毎の前記式100a、100bの線形行列不等式が成立する場合に、前記特定部材と各脚リンクの先端部との間の各関節の関節速度がその可動範囲の上限値及び下限値の間の範囲に収まるという制約条件を満たすように、当該線形行列不等式が設定されることとなる。従って、前記特定部材と各脚リンクの先端部との間の各関節の関節速度がその可動範囲の上限値及び下限値の間の範囲に収まるようにしつつ、前記評価関数の値を最小化するように特定部位運動速度ベクトルの目標値を決定できることとなる。かかる第2発明では、前記関節動作制約条件は、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節の変位量の値があらかじめ定められた可動範囲内に収まるという条件をさらに含んでおり、前記特定部位運動速度目標値決定手段は、前記式100aにおける↑ωiminの各成分の値が、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節のうちの該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の下限値以上の値となり、且つ、前記最新値の目標歩容により規定される該関節の変位量である最新目標関節変位量が該関節の変位量の可動範囲の下限値に近づくに伴い該関節に対応する↑ωiminの成分の値がゼロまで変化していくように該最新目標関節変位量に応じて↑ωiminを設定する手段と、前記式100bにおける↑ωimaxの各成分の値が、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節のうちの該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の上限値以下の値となり、且つ、該関節の前記最新目標関節変位量が該関節の変位量の可動範囲の上限値に近づくに伴い該関節に対応する↑ωimaxの成分の値がゼロまで変化していくように該最新目標関節変位量に応じて↑ωimaxを設定する手段とを備えることをがより好ましい第3発明。この第3発明によれば、前記式100aにおける↑ωiminの各成分の値を上記の如く設定することによって、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節の最新目標関節変位量が該関節の変位量の可動範囲の下限値に近づくと、最終的に該関節に対応する↑ωiminの成分の値がゼロとされるので、該関節の変位量は、その可動範囲の下限値よりもさらに減少する方向に変化することができなくなるように、式100aの線形行列不等式が設定されることとなる。同様に、前記式100bにおける↑ωimaxの各成分の値を上記の如く設定することによって、前記特定部位と前記各脚リンクの先端部との間の各関節の最新目標関節変位量が該関節の変位量の可動範囲の上限値に近づくと、最終的に該関節に対応する↑ωimaxの値がゼロとされるので、該関節の変位量は、その可動範囲の上限値よりもさらに増加する方向に変化することができなくなるように、式100bの線形行列不等式が設定されることとなる。このため、各脚リンク毎の前記式100a、100bの線形行列不等式が成立する場合に、前記特定部材と各脚リンクの先端部との間の各関節の関節速度がその可動範囲の上限値及び下限値の間の範囲に収まるという制約条件を満たすことに加えて、さらに、前記特定部材と各脚リンクの先端部との間の各関節の変位量の上限値及び下限値の間に範囲に収まるという制約条件をも満たすように、当該線形行列不等式が設定されることとなる。従って、第3発明によれば、前記特定部材と各脚リンクの先端部との間の各関節の変位量と関節速度とがそれぞれの可動範囲の上限値及び下限値の間の範囲に収まるようにしつつ、前記評価関数の値を最小化するように特定部位運動速度ベクトルの目標値を決定できることとなる。前記第1~第3発明では、前記制御対象ベクトルとしては、例えば、前記移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルの各成分と該移動ロボットの全体重心の周りの角運動量ベクトルの各成分とにより構成されるベクトルを採用することができる。ただし、この場合、移動ロボットの基体の位置あるいは姿勢が、移動ロボットの移動を安定に行なう上で適切な位置あるいは姿勢からずれていく恐れがある。そこで、前記第1~第3発明では、次のような態様を採用することが望ましい。すなわち、前記移動ロボットの運動を行なうための動力学的な制約条件が該移動ロボットの動力学を表す動力学モデル上で満たされるように、該動力学モデルと前記決定された目標脚位置姿勢とを用いて、該移動ロボットの基体の位置及び姿勢の基本目標値である基本目標基体位置姿勢と、該移動ロボットの全体重心の位置の基本目標値である基本目標全体重心位置と、該移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルの基本目標値である基本目標並進運動量ベクトルと、該移動ロボットの全体重心周りの角運動量ベクトルの基本目標値である基本目標角運動量ベクトルとを逐次決定する基本動作目標値決定手段と、前記決定された目標脚位置姿勢と目標基体位置姿勢とを構成要素とする前記目標歩容に対応する前記移動ロボットの全体重心の位置である目標歩容上全体重心位置を、該目標歩容から前記移動ロボットの幾何学モデルに基づいて逐次算出する目標歩容上重心位置算出手段と、前記算出された目標歩容上全体重心位置を前記決定された基本目標全体重心位置に追従させるために該目標歩容上全体重心位置と基本目標全体重心位置との偏差に応じて決定したフィードバック操作量により前記決定された基本目標並進運動量ベクトルを修正してなる修正後基本目標並進運動量ベクトルを逐次決定する基本目標並進運動量修正手段と、前記特定部位としての前記基体の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成されるベクトルを前記特定部位運動速度ベクトルとして用い、前記目標基体位置姿勢を前記基本目標基体位置姿勢に追従させるように、前記決定された目標基体位置姿勢と前記決定された基本目標基体位置姿勢との偏差に応じて前記特定部位運動速度ベクトルの基本目標値である基本目標基体運動速度ベクトルを逐次決定する基本目標基体運動速度決定手段とをさらに備え、前記制御対象ベクトルは、前記特定部位運動速度ベクトルの各成分と前記移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルの各成分と該移動ロボットの全体重心の周りの角運動量ベクトルの各成分とにより構成されるベクトルであり、前記目標制御対象ベクトル決定手段は、前記決定された基本目標基体運動速度ベクトルの各成分と、前記決定された修正後基本目標並進運動量ベクトルの各成分と、前記決定された基本目標角運動量ベクトルの各成分とにより構成されるベクトルを前記目標制御対象ベクトルとして決定する第4発明。かかる第4発明によれば、前記特定部位運動速度ベクトルここでは前記特定部位としての前記基体の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成されるベクトルの目標値は、目標制御対象ベクトルを構成する成分のうちの、前記移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトル前記修正後基本目標並進運動量ベクトルの値と該全体重心周りの角運動量ベクトル前記基本目標角運動量ベクトルの値とに加えて、目標制御対象ベクトルのうちの特定部位運動速度ベクトル前記基本目標基体運動速度ベクトルの値をも目標として決定されることとなる。すなわち、特定部位運動速度ベクトルの目標値は、基本的には、前記線形行列不等式が成立するという制約条件を満たす範囲内で、該特定部位運動速度ベクトルの目標値に対応して生じる基体の位置及び姿勢の変化目標歩容の現在の状態からの変化に伴い発生する移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルと、該全体重心周りの角運動量ベクトルとが、それぞれ目標制御対象ベクトルにより規定される値に追従するようにしつつ、該基体の位置及び姿勢が、目標制御対象ベクトルにより規定される値から乖離しないように決定されることとなる。この場合、前記目標制御対象ベクトルのうち、移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルとしての前記修正後基本目標並進運動量ベクトルは、前記基本動作目標値決定手段により決定された基本目標並進運動量ベクトルを、既に決定された目標歩容に対応する目標歩容上全体重心位置と前記基本動作目標値決定手段により決定した基本全体重心位置との偏差に応じて決定したフィードバック操作量によって修正してなるベクトルである。また、前記目標制御対象ベクトルのうち、移動ロボットの全体重心周りの角運動量ベクトルは、前記基本動作目標値決定手段により決定された基本目標角運動量ベクトルである。従って、前記目標制御対象ベクトルのうち、移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルと、該全体重心周りの角運動量ベクトルとは、決定しようとする目標歩容により規定される移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルと、該全体重心の位置と、該全体重心の周りの角運動量とを、それぞれ、前記移動ロボットの運動を行なうための動力学的な制約条件が前記動力学モデル上で満たされるように前記基本動作目標値決定手段が決定した基本目標並進運動量ベクトル、基本目標全体重心位置、基本目標角運動量ベクトルとに追従させるべく決定されたものとなる。なお、上記動力学的な制約条件は、移動ロボットの所要の運動を動力学的に行い得るようにするために、移動ロボットに作用する外力、あるいは、移動ロボットが運動によって発生する慣性力を制約する条件である。その制約条件の例としては、例えば、ZMPZeroMomentPointが支持多角形内に収まるという条件や、移動ロボットに作用する並進床反力がある許容範囲に収まるという条件等が挙げられる。また、前記目標制御対象ベクトルのうち、前記特定部位運動速度ベクトルの基本目標値である基本目標基体運動速度ベクトルは、前記目標基体位置姿勢を前記基本目標基体位置姿勢に追従させるように、既に決定された目標基体位置姿勢と基本目標基体位置姿勢との偏差に応じて決定されたものである。このため、かかる目標制御対象ベクトルを目標として、前記特定部位運動速度ベクトルの目標値を決定することにより、該特定部位運動速度ベクトルの目標値を積分してなる目標特定部位位置姿勢基体の位置及び姿勢の目標値を構成要素として最終的に逐次決定される目標歩容は、それにより規定される移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルと該全体重心周りの角運動量ベクトルとを、それぞれ上記修正後基本並進運動量ベクトルと基本角運動量ベクトルとに追従させつつ、該目標歩容における目標特定部位位置姿勢基体の位置及び姿勢の目標値が、上記基本目標基体位置姿勢から乖離しないように決定されることなる。よって、第4発明によれば、前記基体と各脚リンクの先端部との間の各関節の関節動作制約条件を満たし得る範囲内で、脚式移動ロボットの基体の位置や姿勢が適切な状態からずれるの防止しつつ、該脚式移動ロボットの全体の並進運動量ベクトルと角運動量ベクトルとを目標に追従させるように目標歩容を生成することができる。また、この場合、目標制御対象ベクトルを構成する修正後基本並進運動量ベクトルと基本角運動量ベクトルと基本目標基体位置姿勢とが上記の如く決定されたものであるから、最終的に逐次決定される目標歩容は、換言すれば、前記動力学モデル上での動力学的な制約条件から逸脱するようなことがなく、しかも、該目標歩容における目標特定部位位置姿勢基体の位置及び姿勢の目標値が、該動力学モデル上で適切な運動を行ない得るように決定された基本目標上体位置姿勢から乖離することがないように決定されることとなる。従って、第4発明によれば、前記基体と各脚リンクの先端部との間の各関節の関節動作制約条件と動力学的な要件を満たしつつ、移動ロボットが姿勢を崩すことが無いような目標歩容を生成できる。前記第1~第4発明において、特定部位運動速度ベクトルの積分値としての移動ロボットの特定部位の位置及び姿勢と、前記制御対象ベクトルの積分値に相当する状態量例えば移動ロボットの全体重心の並進運動量ベクトルの積分値に相当する状態量や、移動ロボットの全体重心周りの角運動量ベクトルの積分値に相当する状態量等との間の関係は、非線形な関係となる場合が多い。このため、前記ヤコビアン行列決定手段の処理において、前記特定部位運動速度ベクトルから制御対象ベクトルへの線形写像を表す前記ヤコビアン行列を、既に決定された前記移動ロボットの目標歩容のうちの最新値の目標歩容を用いて逐次決定した場合、すなわち、当該最新値の目標歩容を、前記特定部位運動速度ベクトルの新たな目標値による前記特定部位の位置及び姿勢の変化の起点となる前記移動ロボットの動作状態であるとして前記ヤコビアン行列を決定した場合には、前記評価関数の値を最小化するように決定される特定部位運動速度ベクトルの目標値は、目標制御対象ベクトルを満たす上で、過不足を生じることがある。そこで、第1~第4発明では、前記ヤコビアン行列決定手段は、前記特定部位運動速度ベクトルから前記制御対象ベクトルへの線形写像を表す新たなな前記ヤコビアン行列を決定するとき、既に決定された前記移動ロボットの目標歩容のうちの最新値の目標歩容に対応する時刻と前記特定部位運動速度ベクトルの新たな目標値に応じて前記目標特定部位位置姿勢決定手段により決定される目標特定部位位置姿勢を構成要素とする新たな目標歩容に対応する時刻との間の期間内での前記移動ロボットの将来の歩容の瞬時値を、前記最新値の目標歩容とその直前の1つ以上の過去値の目標歩容とに基づいて推定し、その推定した将来の歩容の瞬時値を、前記特定部位運動速度ベクトルによる前記特定部位の位置及び姿勢の変化の起点となる前記移動ロボットの動作状態として用いて、該移動ロボットの当該起点の動作状態に対応する前記ヤコビアン行列を決定することが好ましい第5発明。この第5発明によれば、前記最新値の目標歩容により規定される前記移動ロボットの動作状態よりも、将来の予測される動作状態寄りにずらした動作状態を、前記特定部位運動速度ベクトルによる前記特定部位の位置及び姿勢の変化換言すれば特定部位運動速度ベクトルの積分値の変化の起点として、前記ヤコビアン行列が決定される。このようにすることで、上記非線形性の影響を補償し、目標制御対象ベクトルを実現する上で最適な特定部位運動速度ベクトルの値に対してより一致度合いの高い特定部位運動速度ベクトルの目標値を決定できる。ひいては、目標制御対象ベクトルを極力みたし得る目標歩容を高い信頼性で生成することができる。この第5発明では、より具体的な形態として、次のような構成を採用できる。すなわち、前記特定部位運動速度目標値決定手段は、前記最新値の目標歩容における目標特定部位位置姿勢と該最新値の目標歩容の1つ前の過去値の目標歩容における目標特定部位位置姿勢との差分に0と1との間の範囲内であらかじめ定めた係数Kpを乗じてなる補正量を、前記最新値の目標歩容における目標特定部位位置姿勢に加えることにより該目標特定部位位置姿勢の将来の瞬時値を推定する手段と、各脚リンク毎に前記最新値の目標歩容における目標脚位置姿勢と該最新値の1つ前の過去値の目標歩容における目標脚位置姿勢との差分に前記係数Kpを乗じてなる補正量を、前記最新値の目標歩容における目標脚位置姿勢に加えることにより各脚リンクの目標脚位置姿勢の将来の瞬時値を推定する手段とを備え、前記推定された目標特定部位位置姿勢の将来の瞬時値と各脚リンクの目標脚位置姿勢の将来の瞬時値とを構成要素とする歩容を、前記移動ロボットの当該起点の動作状態として用いる第6発明。この第6発明によれば、上記係数Kpを用いることで、既に決定された目標歩容のうちの前記最新値の目標歩容と、その1つ前の過去値の目標歩容とから、最新値の目標歩容に対応する時刻と前記新たな目標歩容に対応する時刻との間の期間内での前記移動ロボットの将来の歩容の瞬時値を、簡易な手法で適切に推定することができる。上記第1~第6発明では、ロボットが脚式移動ロボットである場合についての発明であるが、上記第1発明の如く線形行列不等式と評価関数とを用いて、2次計画問題の解法手法の演算処理により特定部位運動速度ベクトルの目標値を逐次決定する技術は、脚式移動ロボットに限らず、種々様々の形態のロボットに対して適用することができる。そこで、本発明では、上記第1発明をより一般化した発明として、本発明のロボットの動作目標生成装置を構築した。この動作目標生成装置は、空間的な位置及び姿勢が可変である特定部位と、該特定部位から延設されると共に複数の関節が備えられたリンク機構とを備えるロボットの各関節の変位量を規定する動作目標を逐次生成する歩容生成装置であって、前記動作目標の構成要素としての前記リンク機構の先端部の位置及び姿勢の目標値であるリンク機構目標先端位置姿勢を逐次決定するリンク機構目標先端位置姿勢決定手段と、前記ロボットの前記特定部位の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成される特定部位運動速度ベクトルを線形写像してなるベクトルとして表される制御対象ベクトルの目標値である目標制御対象ベクトルを逐次決定する目標制御対象ベクトル決定手段と、前記線形写像を表すヤコビアン行列を、既に決定された前記ロボットの動作目標のうちの少なくとも最新値の動作目標を用いて逐次決定するヤコビアン行列決定手段と、前記特定部位運動速度ベクトルを変数とする2次形式の所定の評価関数であって、少なくとも前記決定された目標制御対象ベクトルと前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルに乗じてなるベクトルとの差分に応じて値が変化するように構成された評価関数と、前記特定部位運動速度ベクトルを変数として構成された1つ以上の線形行列不等式とを用い、該線形行列不等式が成立するという制約条件を満たす範囲内で、前記評価関数の値を最小化し得る前記特定部位運動速度ベクトルの値を2次計画問題の解法手法の演算処理により逐次算出し、その算出した前記特定部位運動速度ベクトルの値を該特定部位運動速度ベクトルの目標値として逐次決定する特定部位運動速度目標値決定手段と、前記決定された特定部位運動速度ベクトルの目標値を逐次積分することにより、前記動作目標の構成要素としての前記特定部位の位置及び姿勢の目標値である目標特定部位位置姿勢を逐次決定する目標特定部位位置姿勢決定手段とを備え、前記特定部位運動速度目標値決定手段が前記2次計画問題の解法手法の演算処理で用いる前記線形行列不等式は、前記特定部位と前記リンク機構の先端部との間の各関節の変位量とその時間的変化率である関節速度とのうちの少なくともいずれか一方の値を制限する条件である関節動作制約条件を満たすように設定された線形行列不等式であることを特徴とする第7発明。かかる第7発明によれば、第1発明における目標脚位置姿勢決定手段の代わりに、前記リンク機構目標先端位置姿勢決定手段が備えられる。そして、このリンク機構目標先端位置姿勢決定手段により決定された前記リンク機構目標先端位置姿勢リンク機構の先端部の位置及び姿勢の目標値と、前記特定部位運動速度目標値決定手段に逐次決定される特定部位運動速度ベクトル特定部位の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成されるベクトルの目標値を前記目標特定部位位置姿勢決定手段により逐次積分することにより決定された目標特定部位位置姿勢特定部位の位置及び姿勢の目標値とが前記目標歩容の構成要素として逐次決定されることとなる。この場合、第7発明における前記目標制御対象ベクトル決定手段、ヤコビアン行列決定手段、特定部位運動速度目標決定手段、目標特定部位位置姿勢決定手段の処理は、第1発明と同様に行なわれる。また、第7発明において、前記特定部位運動速度目標値決定手段が前記2次計画問題の解法手法の演算処理で用いる前記線形行列不等式は、前記特定部位と前記リンク機構の先端部との間の各関節の変位量とその時間的変化率である関節速度とのうちの少なくともいずれか一方の値を制限する条件である関節動作制約条件を満たすように設定された線形行列不等式である。従って、第7発明によれば、前記関節動作制約条件を満たす範囲内で、前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルに乗じてなるベクトルが、前記決定された目標制御対象ベクトルに極力一致もしくはほぼ一致するように、特定部位運動速度ベクトルの目標値が逐次決定されることとなる。なお、この場合、目標制御対象ベクトルは、ロボットの所要の動作を適切に行うために要求される制御対象ベクトルの値としての意味を持つ。また、前記決定されたヤコビアン行列を該特定部位運動速度ベクトルの目標値に乗じてなるベクトルは最終的に決定される動作目標に対応する制御対象ベクトルの値に相当する。このため、特定部位運動速度ベクトルの目標値、ひいては、目標歩容は、前記関節動作制約条件による関節特定部位とリンク機構の先端部との間の関節の動作の制約を満たしつつ、制御対象ベクトルの目標が極力達成させるように決定されることとなる。よって、第7発明によれば、種々様々なロボットにおいて、ロボットの特定部位から延設されたリンク機構の関節の動作を制限する制約条件を適切に反映させた手法で、該ロボットの動作目標前記リンク機構を動かす動作目標を生成することができる。[第1実施形態]以下、本発明の一実施形態を図1~図6を参照して説明する。図1は、本実施形態で例示する脚式移動ロボットの概略構成を模式的に示している。この脚式移動ロボット1以下、単にロボット1というは、基体2と、基体2から延設された左右一対2つの脚リンク3R,3Lとを有する2足移動ロボットである。なお、本明細書では、ロボット1の前方に向かって右側の部材又はその部材に関連する量を示す変数に符号Rを付加し、ロボット1の前方に向かって左側の部材又はその部材に関連する量を示す変数に符号Lを付加する。ただし、右側、左側を特に区別する必要が無いときは、符号R,Lを省略することがある。基体2は、ロボット1の上体に相当するリンク部分である。この基体2は、本実施形態では、下側基体10と、この下側基体10の上方に配置された上側基体11との2つの要素リンクから構成されている。下側基体10は、ロボット1の腰部に相当する部分、上側基体11は、ロボット1胸部に相当する部分である。そして、上側基体11は、ヨー軸周りZ軸周りの回転自由度を有する基体回旋用関節12を介して下側基体10に連結されている。左右一対の脚リンク3R,3Lは、互いに同じ構造のものである。具体的には、各脚リンク3は、下側基体10に股関節部13を介して連結された大腿部14と、この大腿部14に膝関節部15を介して連結された下腿部16と、この下腿部16に足首関節部17を介して連結された足平部18とを、該脚リンク3を構成する複数の要素リンクとして備える。この場合、各脚リンク3の先端部は、足平部18により構成される。そして、各脚リンク3の股関節部13は、ヨー軸周り、ピッチ軸周りY軸周り及びロール軸周りX軸周りの回転自由度をそれぞれ有する3つの関節19,20,21により構成されている。また、膝関節部15は、ピッチ軸まわりの回転自由度を有する関節22により構成されている。また、足首関節部17は、ピッチ軸周り及びロール軸周りの回転自由度をそれぞれ有する2つの関節23,24により構成されている。従って、各脚リンク3の先端部である足平部18は、本実施形態では、下側基体10に対して、6自由度の運動自由度を有する。なお、上記の説明における各脚リンク3の関節19~24の回転軸ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸は、脚リンク3を上下方向に延在させた状態での回転軸を示している。以上が、本実施形態のロボット1の基本構造である。かかる構成のロボット1は、各脚リンク3の6個の関節19~24を駆動することによって、各脚リンク3の空間的な運動が行なわれ、この運動によって床上を移動することが可能となっている。例えば、人の歩行動作あるいは走行動作と同様の形態歩容で脚リンク3R,3Lを運動させることによって、ロボット1の歩行動作あるいは走行動作を行なうことが可能である。また、本実施形態では、基体2を構成する下側基体10と、上側基体11とが関節12を介して連結されているので、この関節12を駆動することによって、基体2をその体幹軸に相当する関節12の回転軸周りに捩じることが可能となっている。補足すると、ロボット1は、上記基体2、及び脚リンク3R,3Lだけでなく、例えば上側基体11の両側部から延設された腕リンクや、該上側基体11の上端部に搭載した頭部等を備えていてもよい。また、基体2の関節12を省略し、下側基体10及び上側基体11を一体に構成してもよい。図1での図示は省略したが、ロボット1には、図2に示すように、上記の各関節をそれぞれ回転駆動する関節アクチュエータ30と、ロボット1の動作制御を行なう制御処理ユニット31とが搭載されている。関節アクチュエータ30は、例えば電動モータあるいは油圧アクチュエータにより構成されたものであり、各関節毎に備えられている。この場合、各関節アクチュエータ30による各関節の駆動機構は公知の構造のものでよい。また、関節アクチュエータ30は、回転型のアクチュエータに限らず、直動型のアクチュエータであってもよい。制御処理ユニット31は、CPU、RAM、ROM、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットである。この制御処理ユニット31は、実装されるプログラム等により実現される主要な機能として、ロボット1の目標歩容を逐次生成する歩容生成部32と、該目標歩容に応じてロボット1の各関節の変位量回転角を関節アクチュエータ30を介して制御する関節アクチュエータ制御部33とを備える。歩容生成部32は、本発明の歩容生成装置又は動作目標生成装置としての機能を制御処理ユニット31に付与するものである。この歩容生成部32は、ロボット1の目標歩容の構成要素として、各脚リンク3の先端部を構成する足平部18の空間的な位置及び姿勢の目標値である目標脚位置姿勢と、基体2の空間的な位置及び姿勢の目標値である目標基体位置姿勢とを逐次決定する処理を後述する如く実行する。この場合、本実施形態では、基体2は関節12を備えるため、上側基体11を下側基体10に対して関節12の回転軸周りに捩じることが可能となっている。このため、本実施形態における目標基体位置姿勢は、より詳しくは、下側基体10の空間的な位置及び姿勢の目標値と、上側基体11の下側基体10に対する捩じり角関節12の変位量の目標値とから構成される。また、各脚リンク3の足平部18の位置は、より詳しくは、該足平部18のあらかじめ定めた代表点の位置であり、該足平部18の姿勢は、該足平部18の空間的な向きを意味する。このことは、下側基体10の位置及び姿勢についても同様である。これらの位置及び姿勢は、ロボット1の動作環境の床面に対して固定された慣性座標系であるグローバル座標系で見た位置及び姿勢として記述される。このグローバル座標系は、任意に設計的に定めたものでよい。例えばロボット1の両脚リンク3R,3Lのうちの支持脚遊脚としての一方の脚リンク3の足平部18を空中で動かすときにロボット1の自重を支えることとなる他方の脚リンク3の足平部18の接地時における該足平部18の直下もしくはその近辺の床面上に原点を有し、且つ、該足平部18の前後方向の水平軸及び左右方向の水平軸をそれぞれX軸、Y軸とし、鉛直軸をZ軸とする3軸直交座標系所謂、支持脚座標系をグローバル座標系として用いることができる。本実施形態では、便宜上、グローバル座標系として上記支持脚座標系が用いられるものとする。そして、特にことわらない限り、X軸、Y軸、Z軸は、上記支持脚座標系の座標軸を意味するものとする。補足すると、基体2を構成する下側基体10及び上側基体11の一方の基体10又は11の空間的な位置及び姿勢と、関節12の変位量とが決まれば、他方の基体11又は10の空間的な位置及び姿勢も一義的に決まる。従って、目標基体位置姿勢は、上側基体11の空間的な位置及び姿勢の目標値と、関節12の変位量の目標値との組により構成されていてもよい。関節アクチュエータ制御部33は、各関節の実際の変位量を、歩容生成部32により決定された目標歩容により規定されるロボット1の各関節の変位量の目標値に追従させるように、各関節に対応する関節アクチュエータ30を制御する。この場合、各関節の実際の変位量回転角が、図示しないロータリエンコーダ等の変位量センサにより検出される。そして、関節アクチュエータ制御部33は、各関節の実際の変位量の検出値と目標値との偏差に応じて、フィードバック制御により関節アクチュエータ30の駆動力を制御する。以降、制御処理ユニット31の歩容生成部32の処理を詳細に説明する。図3に示すように、歩容生成部32は、目標歩容を生成するための主要な処理部として、目標脚位置姿勢を逐次決定する目標脚位置姿勢決定部41と、各脚リンク3の足平部18の位置及び姿勢以外のロボット1の所定種類の状態量に関する基本の動作目標を逐次決定する基本動作目標値決定部42とを備える。この場合、基本動作目標値決定部42が決定する動作目標は、ロボット1の全体重心の位置の基本の目標値である基本目標重心位置↑Xgcmd1と、ロボット1の全体の並進運動量ベクトル=全体重心の並進運動量ベクトルの基本の目標値である基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1と、ロボット1の全体重心周りの全体の角運動量ベクトルの基本の目標値である基本目標角運動量ベクトル↑Lcmd1と、基体2の位置及び姿勢の基本の目標値である基本目標基体位置姿勢とから構成される。なお、基本目標重心位置↑Xgcmd1、基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1、基本目標角運動量ベクトル↑Lcmd1は、それぞれ、グローバル座標系の各座標成分を構成要素とする3成分のベクトル縦ベクトルである。本実施形態の説明では、↑は、ベクトル縦ベクトルを表記する記号として用いる。また、歩容生成部32は、基本動作目標値決定部42により決定する基本の動作目標のうちの基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1を修正してなる修正後基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd2を逐次決定する基本目標並進運動量修正部43と、基体2の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量すなわち変化速度の基本の目標値である基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1を逐次決定する基本目標基体運動速度決定部44と、修正後基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd2、基本目標角運動量ベクトル↑Lcmd1及び基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1を目標として、基体2の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量の目標値である目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を逐次決定する基体運動速度目標値決定部45とを備える。上記基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1及び目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2は、それぞれ、グローバル座標系で見た基体2の代表点本実施形態では下側基体10の代表点の並進移動速度の各座標軸成分と、グローバル座標系で見た基体2の姿勢本実施形態では下側基体10の姿勢の各座標軸周りの角速度成分と、基体2の関節12の変位量の時間的変化率角速度とを並べた7成分のベクトル縦ベクトルである。また、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2は、換言すれば、歩容生成部32が逐次決定する目標歩容における目標基体位置姿勢の時間的変化率である。歩容生成部32はさらに、基体運動速度目標値決定部45により逐次決定される目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を積分する↑Vbcmd2の各成分を積分することにより目標基体位置姿勢を逐次決定する目標基体位置姿勢決定部46と、目標基体位置姿勢及び両脚リンク3R,3Lの目標脚位置姿勢を構成要素とする目標歩容により規定されるロボット1の全体重心の位置である目標歩容上重心位置↑Xgcmd2を逐次算出する目標歩容上重心位置算出部47とを備える。上記目標歩容上重心位置↑Xgcmd2は、基本目標重心位置↑Xgcmd1と同様に、グローバル座標系の各座標成分を構成要素とする3成分のベクトル縦ベクトルである。本実施形態では、歩容生成部32はさらに、目標歩容を構成する目標基体位置姿勢及び両脚リンク3R,3Lの目標脚位置姿勢を用いて、ロボット1の各関節の変位量の目標値である目標関節変位量を逐次決定する目標関節変位量決定部48を備えている。ただし、この目標関節変位量決定部48は、前記関節アクチュエータ制御部33に備えるようにしてもよい。歩容生成部32は、以上の各処理部41~48の処理を所定の演算処理周期で逐次実行することにより、目標歩容の構成要素である目標基体位置姿勢と、両脚リンク3R,3Lの目標脚位置姿勢とを逐次決定すると共に、該目標歩容に対応する各関節の目標関節変位量を逐次決定する。以下に、歩容生成部32の各処理部41~48の処理の詳細を含めて、歩容生成部32の処理の全体を説明する。なお、本実施形態では、主に、ロボット1の歩行動作又は走行動作による移動を行なうための目標歩容を生成する場合を一例として歩容生成部32の処理を説明する。歩容生成部32は、各演算処理周期において、まず、目標脚位置姿勢決定部41及び基本動作目標値決定部42の処理を実行する。本実施形態では、目標脚位置姿勢決定部41及び基本動作目標値決定部42には、脚リンク3R,3Lのうちの遊脚の着地が行なわれる毎に、次回の遊脚を含めて複数歩分の遊脚の足平部18の目標とする着地位置及び着地姿勢である目標着地位置姿勢と、目標とする着地時刻である目標着地時刻とが与えられるようになっている。なお、目標着地時刻の代わりに、ロボット1の1歩分の期間歩容周期の目標時間を用いててもよい。上記目標着地位置姿勢及び目標着地時刻は、ロボット1の移動計画、あるいは、操縦装置による移動指令に基づいて決定される。その決定処理は、制御処理ユニット31で行なうようにしてもよいことはもちろんであるが、ロボット1の外部のサーバで行うようにしてもよい。そして、目標脚位置姿勢決定部41は、与えられた目標着地位置姿勢及び目標着地時刻に応じて、各脚リンク3の足平部18の離床直前の接地状態での位置及び姿勢から次の目標着地位置姿勢に至る位置及び姿勢の目標軌道足平部18の位置及び姿勢の目標値の時系列パターンを決定し、その目標軌道の瞬時値として各脚リンク3の目標脚位置姿勢を逐次決定する。この場合、各脚リンク3の足平部18の位置及び姿勢の目標軌道目標脚位置姿勢の軌道は、該脚リンク3が遊脚となる期間で、例えば図4に例示するようなパターンで該足平部18の目標位置及び目標姿勢が連続的に変化しつつ、該足平部18が空中を移動するように決定される。この目標軌道の始端の足平部18の位置及び姿勢は、離床前の着地動作時の目標着地位置姿勢に相当し、該目標軌道の終端の足平部18の位置及び姿勢は、次の目標着地位置姿勢に相当する。なお、各脚リンク3の足平部18の接地中においては、該脚リンク3の位置及び姿勢の目標軌道は、該脚リンク3の足平部18の位置及び姿勢を一定もしくはほぼ一定に保つように決定してもよいことはもちろんであるが、該足平部18の接地箇所が、該足平部18の踵寄りの箇所から爪先寄りの箇所に移行していくように決定してもよい。また、各脚リンク3の足平部18の空中での姿勢の軌道は、該足平部18の姿勢を一定もしくはほぼ一定に保つように決定してもよい。基本動作目標値決定部42は、与えられた目標着地位置姿勢及び目標着地時刻に応じてあるいは、各脚リンク3の足平部18の接地中の目標脚位置姿勢の軌道に応じて、ZMPZeroMomentPointの目標位置である目標ZMPの軌道を決定する。この場合、目標ZMPの軌道は、目標ZMPが所謂、支持多角形内でその境界に近づき過ぎずないような領域ZMPの存在許容領域に位置し、且つ、不連続的な変化を生じないように設定される。このような目標ZMPの軌道の設定手法としては、例えば特許第3674789号にて本願出願人が説明した手法等、公知の手法を用いることができる。そして、基本動作目標値決定部42は、目標脚位置姿勢決定部41により決定された目標脚位置姿勢の時系列と、ロボット1の動力学ロボット1に作用する外力ここでは床反力とロボット1の運動との関係を表すものとしてあらかじめ定められた動力学モデルとを用いて、該動力学モデル上で目標ZMPを満足し得る基体2の位置及び姿勢が前記基本目標基体位置姿勢として逐次決定される。ここで、目標ZMPを満足し得る基体2の位置及び姿勢というのは、上記動力学モデルにおいて、該基体2の位置及び姿勢の時系列と、両脚リンク3R,3Lの目標脚位置姿勢の時系列とにより規定されるロボット1の全体の運動によって発生する慣性力と該ロボット1に作用する重力との合力によって、目標ZMP周りに発生するモーメントの水平軸周り成分X軸周り成分及びY軸周り成分がゼロになるような、基体2の位置及び姿勢を意味する。上記動力学モデルとしては、目標ZMPを満足し得る基体2の位置及び姿勢を比較的容易に算出し得るように、線形性の高い動力学モデルが使用される。例えば、特許第3674789号にて本願出願人が説明した動力学モデル特許第3674789号の図10に示す動力学モデルが、基本動作目標値決定部42の処理における動力学モデルとして採用することができる。該動力学モデルは、図5に示すように、各脚リンク3R,3Lと基体2ロボット1の上体とにそれぞれ対応する3つの質点3mR,3mL,2mと、基体2の姿勢詳しくは、下側基体10のX軸周り及びY軸周りの姿勢の変化に伴う慣性力モーメントを発生するフライホイールFH質量を持たずにイナーシャを有するフライホイールとを備える動力学モデルである。そして、この場合、基本目標基体位置姿勢は、特許第3674789号にて本願出願人が説明した目標上体位置姿勢の決定手法と同様の手法によって、決定することができる。このようにすることにより、上記動力学モデル上において、ZMPが支持多角形内に収まり、また、ロボット1に作用する床反力のうちの摩擦力成分が適切な許容範囲内に収まる、というような所要の動力学的な制約条件が満たされるように、基本目標基体位置姿勢を決定できることとなる。なお、本実施形態では、基本目標基体位置姿勢のうち、基体2の関節12の変位量の目標値は、例えば、上側基体11が関節12の回転軸周りに回転することで目標ZMP周りに発生する鉛直軸周りのモーメントが、各質点3mR,3mL,2mの並進運動によって目標ZMP周りに発生する鉛直軸周りのモーメントを打ち消すように決定される。ただし、関節12の変位量の目標値は、例えば一定値であってもよく、あるいは、一定のパターンで周期的に脚リンク3R,3Lの運動に同期した周期で変化するように設定されていてもよい。本実施形態では、基本動作目標値決定部42は、さらに、上記の如く決定した基本目標基体位置姿勢の時系列と、目標脚位置姿勢決定部41により決定された目標脚位置姿勢の時系列とから、上記動力学モデルを用いて、該動力学モデル上でのロボット1の全体重心の位置と、該全体重心の並進運動量ベクトルと、該全体重心周りの角運動量ベクトルとを、それぞれ、前記基本目標重心位置↑Xgcmd1、基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1、基本目標角運動量ベクトル↑Lcmd1として算出する。この場合、基本目標重心位置↑Xgcmd1は、各演算処理周期における脚リンク3R,3Lのそれぞれの目標脚位置姿勢と基本目標基体位置姿勢とにより規定される質点3mR,3mL,2mの全体の重心の位置位置ベクトルとして算出される。すなわち、脚リンク3R,3Lのそれぞれの目標脚位置姿勢と基本目標基体位置姿勢とにより規定される各質点3mR,3mL,2mの位置ベクトルに、各質点3mR,3mL,2mの質量を乗じてなるベクトルの総和のベクトルを、ロボット1の全体の質量=質点3mR,3mL,2mの総和の質量により除算してなるベクトルが、基本目標重心位置↑Xgcmd1として算出される。また、基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1は、脚リンク3R,3Lのそれぞれの目標脚位置姿勢の時系列と基本目標基体位置姿勢の時系列とにより規定される質点3mR,3mL,2mの全体の重心の移動速度ベクトル=↑Xgcmd1の時間的変化率にロボット1の全体の質量を乗じることにより算出される。すなわち、質点3mR,3mL,2mの全体の重心の並進運動量ベクトルが、基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1として算出される。また、基本目標角運動量ベクトル↑Lcmd1は、脚リンク3R,3Lのそれぞれの目標脚位置姿勢の時系列により規定される質点3mR,3mLのそれぞれの並進運動量ベクトルが、質点3mR,3mL,2mの全体の重心の周りに発生する角運動量ベクトルと、基本目標基体位置姿勢の時系列により規定される質点2mの並進運動量ベクトルが、質点3mR,3mL,2mの全体の重心の周りに発生する角運動量ベクトルと、基本目標基体位置姿勢のうちの基体2の姿勢の時系列により規定されるフライホイールFHの回転運動によって発生する角運動量ベクトルと、下側基体10に対する上側基体11の回転運動関節12の回転軸周りの回転運動によって発生する角運動量ベクトルとの総和の角運動量ベクトルとして算出される。補足すると、ロボット1が腕リンク等、基体2に対して可動な他のリンクを備える場合には、基本動作目標値決定部42は、当該他のリンクの各関節の変位量を規定する目標値例えば、当該他のリンクの先端部の目標位置及び目標姿勢、あるいは、当該他のリンクの先端部の各関節の変位量の目標値等も決定する。この場合、ロボット1の歩行動作又は走行動作を行なう目標歩容の生成処理では、当該他のリンク例えば腕リンクの各関節の変位量を規定する目標値は、例えば、基体2のうちの上側基体11に対する当該他のリンクの各部の相対的な位置及び姿勢を定常的に一定に保持するような目標値でよい。このようにした場合には、上記動力学モデルにおける質点2mの質量や、フライホイールFHのイナーシャ慣性モーメントは、当該他のリンクの影響分を含めて設定しておけばよい。以上のように目標脚位置姿勢決定部41及び基本動作目標値決定部42の処理を実行した後、次に、歩容生成部32は、目標歩容上重心位置算出部47の処理と、前記基本目標並進運動量修正部43及び基本目標基体運動速度決定部44の処理とを実行する。目標歩容上重心位置算出部47には、歩容生成部32が前回の演算処理周期で最終的に決定した目標歩容の構成要素目標脚位置姿勢及び目標基体位置姿勢、換言すれば、歩容生成部32が既に決定した目標歩容のうちの最新の現在の目標歩容の構成要素が与えられる。そして、目標歩容上重心位置算出部47は、与えられた目標歩容の構成要素により規定されるロボット1の全体重心の位置グローバル座標系で見た位置ベクトルを、ロボット1の幾何学モデル剛体リンクモデルに基づく幾何学演算によって算出し、この算出した位置を目標歩容上重心位置↑Xgcmd2として決定する。さらに詳細には、上記幾何学演算に用いるロボット1の幾何学モデルは、例えばロボット1の各要素リンクの重心位置に質点該要素リンクの質量を有する質点が設定されたモデルである。そして、目標歩容上重心位置算出部47は、まず、与えられた最新の目標歩容から、該目標歩容により規定されるロボット1の各関節の変位量を逆運動学演算の処理により算出する。次いで、目標歩容上重心位置算出部47は、この算出した各関節の変位量と、与えられた最新の目標歩容の目標脚位置姿勢又は目標基体位置姿勢とにより規定される上記幾何学モデルの各質点の位置を算出する。そして、目標歩容上重心位置算出部47は、このように算出した各質点の位置と、該質点の質量とから、該幾何学モデルの全ての質点の質量中心の位置としてのロボット1の全体重心の位置を算出する。このように算出されたロボット1の全体重心の位置が、上記目標歩容上重心位置↑Xgcmd2として決定される。なお、歩容生成部32の前回の演算処理周期で最終的に決定された最新の目標歩容に対応する目標歩容上重心位置↑Xgcmd2を目標歩容上重心位置算出部47により上記の如く決定する処理は、前回の演算処理周期で行なうようにしてもよい。補足すると、ロボット1が腕リンク等、基体2に対して可動な他のリンクを備える場合には、当該他のリンクの質量を考慮した幾何学モデルを用いて上記目標歩容上重心位置↑Xgcmd2を決定すればよい。この場合には、目標歩容上重心位置算出部47には、目標脚位置姿勢及び目標基体位置姿勢に加えて、当該他のリンクの各関節の変位量を規定する目標値例えば、当該他のリンクの先端部の目標位置及び目標姿勢、あるいは、当該他のリンクの先端部の各関節の変位量の目標値等も与えられる。そして、ロボット1の全体重心の位置としての目標歩容上重心位置↑Xgcmd2は、当該他のリンクに対応する質点を含めた幾何学モデルに基づく幾何学演算によって、算出するようにすればよい。ただし、上記他のリンクの質量が基体2の質量に比して十分に微小である場合には、当該他のリンクの質量を無視して構成した幾何学モデル、あるいは、当該他のリンクの質量を基体2の質量に含めて構成した幾何学モデルを用いて目標歩容上重心位置↑Xgcmd2を決定するようにしてもよい。また、例えば、基体2の上側基体11から腕リンクが延設されている場合において、移動ロボット1の歩行動作又は走行動作における上側基体11に対する腕リンクの姿勢を一定もしくはほぼ一定に保持するような場合には、該腕リンクが実質的に上側基体11と一体の部分となる。このため、この場合には、当該他のリンクの質量を上側基体11の質量に含めて構成した幾何学モデルを用いて目標歩容上重心位置↑Xgcmd2を決定するようにすればよい。基本目標並進運動量修正部43には、基本動作目標値決定部42から基本目標重心位置↑Xgcmd1と基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1とが逐次与えられると共に、目標歩容上重心位置算出部47から目標歩容上重心位置↑Xgcmd2が逐次与えられる。なお、以降の説明では、歩容生成部32の処理で決定される↑Xgcmd1、↑Pcmd1、↑Xgcmd2等の各変数の値に関し、歩容生成部32の現在の今回の演算処理周期で決定される値と、前回の演算処理周期で決定された値とを区別する必要がある場合に、前者の値を今回値、後者の値を前回値ということがある。基本目標並進運動量修正部43は、まず、与えられた基本目標重心位置↑Xgcmd1と、目標歩容上重心位置↑Xgcmd2との偏差=↑Xgcmd1-↑Xgcmd2を演算部43aで算出する。この場合、基本目標重心位置↑Xgcmd1の今回値に対応する目標歩容の今回値は未だ決定されていない。そして、本実施形態では、目標歩容上重心位置↑Xgcmd2の今回値は、目標歩容の前回値に対応するロボット1の全体重心の位置である。このため、演算部43aの処理では、基本目標重心位置↑Xgcmd1の前回値と、目標歩容上重心位置↑Xgcmd2の今回値と用いて上記偏差以降、重心位置偏差というが算出される。さらに、基本目標並進運動量修正部43は、演算部43aで算出した重心位置偏差偏差=↑Xgcmd1-↑Xgcmd2にあらかじめ定めた所定値のゲインKgを乗じる処理を演算部43bで実行する。これにより、上記偏差をゼロに近づけるように基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1を補正するための操作量フィードバック操作量が算出される。次いで、基本目標並進運動量修正部43は、基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1の今回値を、演算部43bで算出した操作量によって補正する処理を演算部43cで実行する。この補正処理は、↑Pcmd1の今回値に演算部43bで算出した操作量を加算することにより行なわれる。これにより、演算部43cの出力として、修正後基本並進運動量ベクトル↑Pcmd2今回値が算出される。従って、各演算処理周期において、修正後基本並進運動量ベクトル↑Pcmd2今回値は、次式1により基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1の今回値を修正することで算出される。↑Pcmd2=↑Pcmd1Kg↑Xgcmd1-↑Xgcmd2......1すなわち、↑Pcmd2は、重心位置偏差↑Xgcmd1-↑Xgcmd2をフィードバック制御則としての比例則によりゼロに近づけるように決定したフィードバック操作量によって↑Pcmd1を補正することにより決定される。なお、上記ゲインKgはスカラー及び対角行列ゲイン行列のいずれであってもよい。ゲインKgを対角行列とした場合には、重心位置偏差の各成分X軸、Y軸、Z軸の各座標軸成分毎にフィードバックゲインを設定することが可能である。基本目標基体運動速度決定部44には、基本動作目標値決定部42から基本目標基体位置姿勢が逐次与えられると共に、目標基体位置姿勢決定部46詳細は後述するから目標基体位置姿勢が逐次与えられる。そして、基本目標基体運動速度決定部44は、まず、与えられた基本目標基体位置姿勢と、目標基体位置姿勢との偏差=基本目標基体位置姿勢-目標基体位置姿勢を演算部44aで算出する。この場合、基本目標基体位置姿勢の今回値に対応する目標基体位置姿勢は未だ決定されていない。このため、演算部44aの処理では、基本目標基体位置姿勢の前回値と、目標基体位置姿勢の前回値と用いて上記偏差以降、基体位置姿勢偏差というが算出される。さらに、基本目標基体運動速度決定部44は、演算部44aで算出した基体位置姿勢偏差にあらかじめ定めた所定値のゲインKbを乗じる処理を演算部44bで実行する。これにより、上記基体位置姿勢偏差をゼロに近づけて、目標基体位置姿勢が基本目標基体位置姿勢から乖離しないようにするための操作量フィードバック操作量として、基体2の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量の目標値により構成される基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1が算出される。従って、各演算処理周期において、基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1は、次式2により算出される。↑Vbcmd1=Kb基本目標基体位置姿勢-目標基体位置姿勢......2すなわち、↑Vbcmd1は、基体位置姿勢偏差=基本目標基体位置姿勢-目標基体位置姿勢をフィードバック制御則としての比例則によりゼロに近づけるように決定したフィードバック操作量として決定される。なお、上記ゲインKbはスカラー及び対角行列ゲイン行列のいずれであってもよい。ゲインKbを対角行列とした場合には、基体位置姿勢偏差の各成分基体2の各座標軸方向の位置の偏差、基体2の各座標軸周りの姿勢の偏差角度偏差、及び基体2の関節12の変位量の偏差角度偏差毎にフィードバックゲインを設定することが可能である。以上のように目標歩容上重心位置算出部47、基本目標並進運動量修正部43及び基本目標基体運動速度決定部44の処理を実行した後、歩容生成部32は、次に基体運動速度目標値決定部45の処理を実行する。この基体運動速度目標値決定部45は、基体2の位置及び姿勢の単位時間当たりの変化量を成分として構成される基体運動速度ベクトル↑Vbから、ロボット1の全体重心の並進運動量ベクトル↑Pの各成分と、ロボット1の全体重心の周りの角運動量ベクトル↑Lの各成分と、基体運動速度ベクトル↑Vbの各成分とにより構成されるベクトルである制御対象ベクトル↑Sへの線形写像を表すヤコビアン行列を用いて基体運動速度ベクトル↑Vbの目標値である目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を決定する。上記制御対象ベクトル↑Sは、↑P、↑L、↑Vbの各成分を並べた縦ベクトルである。より具体的には、↑P、↑L、↑Vbをそれぞれの成分を用いて表記したものを、↑P≡Px,Py,PzT、↑L≡Lx,Ly,LzT、↑Vb≡Vbx,Vby,Vbz,ωbx,ωby,ωbz,ωbtTとおくと上付き添え字Tは転置を表す、↑Sは、例えば次式3により表記される縦ベクトルである。↑S≡↑P,↑L,↑VbT≡Px,Py,Pz,Lx,Ly,Lz,Vbx,Vby,Vbz,ωbx,ωby,ωbz,ωbtT......3なお、Px,Py,Pzは、それぞれ↑PのX軸方向成分、Y軸方向成分、Z軸方向成分であり、Lx,Ly,Lzは、それぞれ↑LのX軸周り成分、Y軸周り成分、Z軸周り成分である。また、Vbx、Vby、Vbzは、それぞれ、基体2の代表点の移動速度のうちのX軸方向成分、Y軸方向成分、Z軸方向成分、ωbx、ωby、ωbzは、それぞれ、基体2の姿勢の時間的変化率のうちのX軸周りの角速度成分、Y軸周りの角速度成分、Z軸周りの角速度成分、ωbtは、基体2の関節12の変位量の時間的変化率角速度である。また、↑Vbから↑Sへの線形写像を表すヤコビアン行列をAとおくと、その線形写像は、次式4により表される。↑S=A↑Vb......4この場合、ヤコビアン行列Aは、次式5で示すように、↑Vbから↑P、↑Lのそれぞれへの線形写像を表す慣性行列M,Hと、↑Vbから↑Vbへの線形写像を表す単位行列E↑Vbの成分数と同次数の単位行列とを縦に並べた行列となる。なお、本実施形態では、↑Vbは7成分のベクトルであるので、M,Hはそれぞれ3行7列の慣性行列、Eは7行7列の単位行列である。従って、本実施形態では、ヤコビアン行列Aは、13行7列の行列である。かかるヤコビアン行列Aを用いる基体運動速度目標値決定部45の処理の全体は、次のように行なわれる。すなわち、基体運動速度目標値決定部45は、各演算処理周期において、まず、式4の線形写像を表すヤコビアン行列Aを決定する。さらに、基体運動速度目標値決定部45は、各脚リンク3の各関節の変位量回転角と、その時間的変化率角速度とに関する制約条件を満たすことができるようにするための条件として、↑Vbに関する制約条件↑Vbの各成分又はその線形結合値の許容範囲を規定する条件を設定する。そして、基体運動速度目標値決定部45は、基体運動速度ベクトル↑Vbを変数として構成される2次形式の所定の評価関数の値を、↑Vbに関する上記制約条件が満たされる範囲内で最小化し得るような↑Vbの値を、2次計画問題の公知の解法手法によって算出し、その算出した↑Vbの値を目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2として決定する。このように目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を決定する処理において、基体運動速度目標値決定部45は、本実施形態ではヤコビアン行列Aを次のように決定する。まず、本実施形態におけるヤコビアン行列Aの決定手法に関する前提事項を説明しておく。前記式4の線形写像を表すヤコビアン行列Aは、その構成要素である慣性行列M、Hと単位行列EとのうちのM、Hを変数とするヤコビアン行列である。かかるヤコビアン行列Aは、基本的には、ロボット1の現在の目標歩容前回の演算処理周期で決定した目標歩容により規定されるロボット1の動作状態を起点として、当該起点の動作状態から基体2の位置及び姿勢の各成分を微小変化させた場合にそれに起因して発生するロボット1の全体重心の並進運動量ベクトル↑P及び該全体重心周りの角運動量ベクトル↑Lの発生感度を表す行列として算出すればよい。この場合、上記起点の動作状態から基体2の位置及び姿勢の各成分を微小変化させた場合にそれに起因して発生するロボット1の全体重心の並進運動量ベクトル↑P及び該全体重心周りの角運動量ベクトル↑Lは、例えばロボット1の各リンク毎にその重心位置の質点と該重心位置周りのイナーシャ慣性モーメントとを設定した動力学モデル以降、このような動力学モデルをフルモデルというを用いて算出することができる。その算出手法は、公知の手法を採用することができる。ただし、本実施形態では、目標制御対象ベクトル↑Scmdに応じて決定する目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2の信頼性をより一層高めるために、現在の時刻今回の演算処理周期の時刻から次回の演算処理周期の時刻との間の期間内1演算処理周期の時間内での将来の目標歩容目標脚位置姿勢及び目標基体位置姿勢の瞬時値を推定し、その推定した将来の目標歩容の瞬時値により規定されるロボット1の動作状態を起点としてヤコビアン行列Aを決定することとした。換言すれば、各演算処理周期において、ヤコビアン行列Aを算出するための起点とするロボット1の動作状態を、現在の目標歩容により規定される動作状態から、将来の予想される動作状態寄りにずらした上で、ヤコビアン行列Aを算出する。これは次の理由による。すなわち、基体2の位置及び姿勢の微小変化と、それに起因して発生する↑P及び↑Lとの間の関係は一般には非線形性を有するため、ロボット1の現在の目標歩容の状態を起点として決定したヤコビアン行列Aを用いた場合には、決定される↑Vbcmd2が、↑Scmdを実現するための最適な値からずれを生じやすい。例えば、脚リンク3R,3Lの足平部18R,18Lの位置及び姿勢を一定に保持した場合における基体2の位置Xbと、ロボット1の全体重心の位置Xgにロボット1の全体質量Mallを乗算したもの=MallXgとの間の関係に着目すると、該関係は、一般には、図6に実線の曲線a1で例示する如く、非線形な関係となる。なお、ここでは、Xb、Xgは、理解の便宜上、グローバル座標系のX軸方向又はY軸方向又はZ軸方向のいずれかの一軸方向の位置、例えばX軸方向の位置とする。この場合、MallXgは、ロボット1の全体重心のX軸方向の並進運動量の積分値に相当する状態量である。そして、現在の目標歩容における基体2の現在の位置が、例えば図6中に示すXbであるとした場合、現在の目標歩容の状態を起点として決定されるヤコビアン行列A以降、これを基本ヤコビアン行列A1というでは、Xbの微小変化と、これに対応するMallXgの変化との間の関係は、Xbの位置での曲線a1の接線a2により示される線形関係として表されることとなる。従って、目標制御対象ベクトル↑Scmdに対応する目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を、上記基本ヤコビアン行列A1を用いて決定した場合には、歩容生成部32の演算処理の1周期1演算処理周期Δtに時間における基体2の位置Xbの目標とする変化量は、図6に示すΔXbaとなる。このΔXbaは、上記の如く基本ヤコビアン行列A1の擬似逆行列を用いて決定した↑Vbcmd2のうちの、位置Xbの時間的変化率に相当する成分Vbxの値にΔtを乗じてなる値である。換言すれば、ΔXbaは、基体2の位置Xbと、MallXgとの間の関係が、上記接線a2で表される関係であると仮定した場合に、ΔXbaに対応するMallXgの変化量が、目標制御対象ベクトル↑Scmdの構成要素である↑Pcmd2のうちのX軸方向の並進運動量の目標値Pxcmd2にΔtを乗じてなる値=Pxcmd2ΔtとなるようなXbの変化量である。ただし、基体2の位置Xbと、MallXgとの間の実際の関係が、曲線a1で表される関係である場合には、ΔXbaに対応するMallXgの実際の変化量は、図6中のMallΔXgaとなる。この値MallΔXgaは、一般には、目標制御対象ベクトル↑Scmdにより規定されるMallXgの変化量の目標値としての上記の値Pxcmd2Δtに対して誤差を生じるものとなる。そして、基体2の位置Xbと、MallXgとの間の実際の関係が、曲線a1で表される関係である場合には、MallXgの変化量が、目標制御対象ベクトル↑Scmdにより規定されるMallXgの変化量の目標値Pxcmd2Δtになるようにするための、基体2の位置Xbの適切な変化量は、図6に示すΔXbb≠ΔXbaである。一方、現在の目標歩容における基体2の位置Xbと、この位置Xbから上記ΔXbbだけ変化させた位置XbΔXbbとの間の中間の位置XbΔXbcただし、0<ΔXbc<ΔXbbを想定した場合、微分積分学における平均値の定理に基づいて、当該中間の位置XbΔXbcでの曲線a1の接線a3の傾きを、位置Xbでの曲線a1上の点と、位置XbΔXbbでの曲線a1上の点とを結ぶ直線a4の傾きに一致もしくは近似させることができる。従って、基体2の位置Xbが当該中間の位置XbΔXbcとなるような将来の目標歩容を起点として、ヤコビアン行列Aを決定し、このヤコビアン行列Aを用いて↑Vbcmd2を決定するようにすれば、この↑Vbcmd2により規定される基体2の位置Xbの変化量を、上記の適切な変化量ΔXbbに一致させ、もしくは、該変化量ΔXbbに対して近似精度の高い値にすることができる。すなわち、↑Vbcmd2の信頼性を高めることができる。かかる事項は、↑Scmdのうちの↑Pcmd2に影響を及ぼす↑Vbcmd2の成分に限らず、↑Lcmd1に影響を及ぼす↑Vbcmd2の成分についても同様に言える事項である。そこで、本実施形態では、上記の如く、現在の時刻今回の演算処理周期の時刻から次回の演算処理周期の時刻との間の期間内1演算処理周期の時間内での将来の目標歩容目標脚位置姿勢及び目標基体位置姿勢の瞬時値を推定し、その推定した将来の目標歩容の瞬時値により規定されるロボット1の動作状態を起点として、ヤコビアン行列Aを決定することとした。この場合、本実施形態では、ヤコビアン行列Aを決定するための起点とする動作状態を規定する将来の目標歩容以降、これをヤコビアン行列決定用目標歩容というの構成要素である目標脚位置姿勢及び目標基体位置姿勢以降、これらをヤコビアン行列決定用目標脚位置姿勢、ヤコビアン行列決定用目標基体位置姿勢というの瞬時値は、次のように決定される。すなわち、基体運動速度目標値決定部45は、次式7aで示す如く、現在の目標基体位置姿勢前回の演算処理周期で決定された目標基体位置姿勢。以下、これを目標基体位置姿勢と表記すると、1演算処理周期前の目標基体位置姿勢前々回の演算処理周期で決定された目標基体位置姿勢。以下、これを目標基体位置姿勢と表記するとの偏差、すなわち、前回の演算処理周期で決定された目標基体位置姿勢の変化量=目標基体位置姿勢-目標基体位置姿勢に所定値の係数Kpを乗じてなる補正項を、目標基体位置姿勢に加え合わせることによって、ヤコビンアン行列決定用目標基体位置姿勢を決定する。同様に、基体運動速度目標値決定部45は、次式7bで示す如く、各脚リンク3毎の現在の目標脚位置姿勢前回の演算処理周期で決定された目標脚位置姿勢。以下、これを目標脚位置姿勢と表記すると、1演算処理周期前の目標脚位置姿勢前々回の演算処理周期で決定された目標脚位置姿勢。以下、これを目標脚位置姿勢と表記するとの偏差、すなわち、前回の演算処理周期で決定された目標脚位置姿勢の変化量=目標脚位置姿勢-目標脚位置姿勢に上記係数Kpを乗じてなる補正項を、目標脚位置姿勢に加え合わせることによって、ヤコビンアン行列決定用目標基体位置姿勢を決定する。なお、上記係数Kpは、0≦Kp≦1の範囲であらかじめ決定された値である。本実施形態では、例えばKp=0.5である。ヤコビンアン行列決定用目標基体位置姿勢=目標基体位置姿勢Kp目標基体位置姿勢-目標基体位置姿勢......7aヤコビンアン行列決定用目標脚位置姿勢=目標脚位置姿勢Kp目標脚位置姿勢-目標脚位置姿勢......7b従って、本実施形態では、ヤコビアン行列決定用目標歩容は、歩容生成部32の演算処理周期毎の目標歩容の変化量の時系列のうちの最新値に応じて、現在の目標歩容を補正してなる歩容として決定される。なお、ロボット1が腕リンク等、基体2に対して可動な他のリンクを備える場合には、当該他のリンクの先端部の将来の目標位置及び目標姿勢、あるいは、当該他のリンクの各関節の将来の目標変位量を、ヤコビンアン行列決定用目標基体位置姿勢やヤコビアン行列決定用目標脚位置姿勢と同じ手法で求めるようにすればよい。また、ヤコビアン行列決定用目標歩容は、現在の目標歩容と、1演算処理周期前の目標歩容とを含めて、3個以上の演算処理周期分の目標歩容から決定するようにしてもよい。そして、基体運動速度目標値決定部45は、上記の如く決定したヤコビアン行列決定用目標歩容の状態を起点として、当該起点の状態から基体2の位置及び姿勢の各成分を微小変化させた場合にそれに起因して発生するロボット1の全体重心の並進運動量ベクトル↑P及び該全体重心周りの角運動量ベクトル↑Lの発生感度を表す行列としてのヤコビアン行列Aを前記フルモデルを用いて算出する。この算出の仕方は、公知の手法と同様でよい。なお、ヤコビアン行列Aを算出するために用いる動力学モデルは、前記フルモデルと異なる動力学モデル例えば一部のリンクのイナーシャを無視した動力学モデル等であってもよいが、できるだけ動力学的精度の高い動力学モデル前記基本動作目標値決定部42の処理で用いる動力学モデルよりも動力学的精度の高い動力学モデルを使用することが望ましい。ここで、動力学的精度が高いというのは、ロボット1の運動によって動力学モデル上で発生するトータルの慣性力の、実際のロボット1で発生するトータルの慣性力に対する近似精度が高いことを意味する。以上が基体運動速度目標値決定部45において、ヤコビアン行列Aを決定する処理の詳細である。次に、基体運動速度ベクトル↑Vbに関する制約条件以降、基体運動速度制約条件というは、次のように設定される。まず、本実施形態における基体運動速度制約条件の設定手法に関する前提事項を説明しておく。ロボット1の実現可能な各関節の変位量回転角やその時間的変化率角速度の値は、一般に、該関節もしくはこれを駆動する駆動機構関節アクチュエータ30及び動力伝達機構の構造、あるいは、関節アクチュエータ30の能力等に起因する制約を受ける。このため、ロボット1の各関節の変位量又はその時間的変化率以降、関節速度というはそれぞれ、ある可動範囲から逸脱した値をとることができないか、もしくは許容されない。そして、基体2の位置及び姿勢基体2の関節12の変位量を除くの変化は、各脚リンク3の関節の変位量の変化に応じて発生するものであるから、基体運動速度ベクトル↑Vbの目標値目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2は、歩容生成部32の各演算処理周期で最終的に決定される目標歩容により規定される各脚リンク3の関節の変位量や関節速度を、それぞれの可動範囲から逸脱させないように設定する必要がある。上記基体運動速度制約条件は、このように各脚リンク3の関節の変位量や関節速度を、それぞれの可動範囲から逸脱することのないようにするために、基体運動速度ベクトル↑Vbの各成分の値を制限する制約条件である。一方、本実施形態では、基体運動速度目標値決定部45は、上記基体運動速度制約条件を満たし得る範囲内で、所定の評価関数詳細は後述するの値を最小化するような↑Vbの値を、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2として決定する。この場合、基体運動速度制約条件が、↑Vbに関する1つもしくは複数の線形行列不等式、すなわち、C↑Vb↑c≧↑0、又はC↑Vb↑c≦↑0という形の1つもしくは複数の線形行列不等式により表される制約条件であれば、所謂、2次計画問題の公知の解法手法を適用した演算処理によって、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を決定することができる。なお、上記線形行列不等式におけるCは↑Vbの係数に相当する行列、↑cは定数項に相当するベクトル、↑0は零ベクトルである。また、上記線形行列不等式における不等号≧又は≦は、左辺のベクトルと、右辺のベクトルとの各成分毎の大小関係を表す。そこで、本実施形態では、↑Vbの各成分の値を制限する基体運動速度制約条件を、↑Vbを変数とする線形行列不等式の形で設定することとした。ここで、ロボット1の脚リンク3R,3Lのうちの任意の1つの脚リンク3R又は3Lを総称的に脚リンク3iと表記し、該脚リンク3iの先端部の要素リンクである足平部18の位置及び姿勢の時間的変化率を成分として構成されるベクトルである脚先端部運動速度ベクトルを↑Vftiとおく。なお、↑Vftiは、より詳しくは、グローバル座標系で見た脚リンク3iの足平部18の位置の時間的変化率すなわち該足平部18の代表点の並進移動速度ベクトルの各成分と、グローバル座標系で見た脚リンク3iの足平部18の姿勢の時間的変化率すなわち脚リンク3の足平部18の姿勢の回転角速度ベクトルの各成分とを並べた6成分の縦ベクトルである。また、脚リンク3iの各関節の関節速度を成分として構成されるベクトルである脚関節速度ベクトルを↑ωlegiとおき、この↑ωlegiから、脚先端部運動速度ベクトル↑Vftiへの線形写像を表すヤコビアン行列をJlegiとおく。なお、本実施形態では、脚リンク3iは6個の関節を有するので、↑ωlegiは6成分のベクトルである。そして、ヤコビアン行列Jlegiは6行6列の正則行列となる。また、基体2詳しくは下側基体10の代表点に対する脚リンク3iの足平部18の代表点の相対的な位置ベクトルグローバル座標系における3成分のベクトルを↑rbfiとおく。このとき、上記↑Vfti及び↑ωlegiと、基体運動速度ベクトル↑Vbとの間の関係は、次式8により表される。なお、×は外積ベクトル積を表す算術符合である。また、式8のただし書きにて示した行列Biの第1列の0Eの下の0は3行3列の零行列、第3列の1行目及び2行目の0は3行1列の零行列零ベクトルである。式8の右辺第1項は、脚リンク3iの各関節の変位量を一定として基体2を↑Vbの運動速度で動かした場合に発生する脚リンク3iの足平部18の並進移動速度及び回転角速度を意味する。また、式8の右辺第2項は、基体2の位置及び姿勢を一定として、脚リンク3iの各関節を↑ωlegiの各成分の関節速度で動かした場合に発生する脚リンク3iの足平部18の並進移動速度及び回転角速度を意味する。上記式8から次式9が得られる。↑ωlegi=Ci↑Vb↑ci......9ただし、Ci≡-1Bi......9a↑ci≡1↑Vfti......9b従って、脚関節速度ベクトル↑ωlegiの値を制限する制約条件は、式9によって、基体運動速度ベクトル↑Vbに関する制約条件に変換できることとなる。より具体的には、脚リンク3iの脚関節速度ベクトル↑ωlegiの各成分の許容範囲の下限値を成分として構成されるベクトルを↑ωlegimin、↑ωlegiの各成分の許容範囲の上限値を成分として構成されるベクトルを↑ωlegimaxとおく。このとき、脚関節速度ベクトル↑ωlegiの各成分の値をそれぞれの許容範囲内に収めるための制約条件は、式9に基づいて、次式10a,10bの2つの線形行列不等式により表されることとなる。Ci↑Vb↑ci-↑ωlegimin≧↑0......10a-Ci↑Vb-↑ci↑ωlegimax≧↑0......10bそこで、本実施形態では、脚リンク3R,3Lのそれぞれに対応する上記線形行列不等式10a,10bを基体運動速度制約条件を表すものとして設定する。そして、この場合、各脚リンク3毎の上記線形行列不等式10a,10bにより表される基体運動速度制約条件を満たす上記線形行列不等式10a,10bが成立するように↑Vbを決定すれば、各脚リンク3の関節の変位量及び関節速度がそれぞれの可動範囲から逸脱することのないように線形行列不等式10a,10bのパラメータのうちの↑ωlegimin、↑ωlegimaxを設定する。なお、本実施形態では、脚リンク3R,3Lの個数は2つであるので、基体運動速度制約条件は、トータル4個の線形行列不等式各脚リンク3毎に2個ずつの線形行列不等式により表されることとなる。補足すると、上記式10a,10bはそれぞれ、前記式100a,100bに対応している。この場合、式10a,10bにおけるCi、↑Vb、↑ci、↑ωlegimin、↑ωlegimaxがそれぞれ、前記式100a,100bにおけるCi、↑Vs、↑ci、↑ωimin、↑ωimaxに相当する。また、前記式8における↑Vfti、Bi、Jlegi、↑ωlegiがそれぞれ、前記式100a,100bのただし書きにて定義した↑Vfti、Bi、Ji、↑ωiに相当する。以上を前提として、基体運動速度目標値決定部45において、基体運動速度制約条件を設定する処理を説明する。本実施形態における基体運動速度制約条件を表す上記線形行列不等式10a,10bは、↑Vbを変数とする線形行列不等式であるので、基体運動速度制約条件を設定するということは、これらの線形行列不等式10a,10bにおける↑Vb以外のパラメータの値、すなわち、前記式9aにより定義した行列Ciと、前記式9bにより定義したベクトル↑ciと、↑ωlegimin及び↑ωlegimaxとを決定することを意味する。そして、基体運動速度目標値決定部45は、各脚リンク3R,3Lのそれぞれに対応するCi、↑ci、↑ωlegimin、↑ωlegimaxの値を、歩容生成部32の各演算処理周期において次のように決定する。なお、Ci、↑ci、↑ωlegimin、↑ωlegimaxの値の決定の仕方は、脚リンク3R,3Lのいずれについても同様であるので、以降の説明では、代表的に、右側の脚リンク3RについてのCi、↑ci、↑ωlegimin、↑ωlegimaxを決定する処理について説明する。まず、Ci、↑ciをそれぞれ前記式9a,9bの定義式に従って決定するために、1、Bi、↑Vftiが決定される。1に関しては、本実施形態では、基体運動速度目標値決定部45は、前記式4の線形写像を表すヤコビアン行列Aを決定した場合と同様に、まず、将来の予測される目標歩容としてのヤコビアン行列決定用目標歩容に規定されるロボット1の動作状態を起点として、脚リンク3Rのヤコビアン行列Jlegiを決定する。この場合、ヤコビアン行列決定用目標歩容は、前記ヤコビアン行列Aを算出するために求めたものと同じである。そして、基体運動速度目標値決定部45は、このヤコビアン行列決定用目標歩容により規定されるロボット1の動作状態を起点として、当該起点の動作状態から、脚リンク3Rの各関節の変位量を微小変化させた場合にそれに起因して発生する脚リンク3Rの足平部18の位置及び姿勢の変化の感度を表す行列としてのヤコビアン行列Jlegiをロボット1の幾何学モデルを用いて算出する。この算出の仕方は、公知の手法と同様でよい。さらに、基体運動速度目標値決定部45は、算出したヤコビアン行列Jlegiの逆行列を算出する。これにより、脚リンク3Rについての1が決定される。また、Biに関しては、前記式9のただし書きから明らかなように、行列Biは、下側基体10に対する脚リンク3Rの足平部18の相対的な位置ベクトル↑rbfiにより規定されることとなる。この場合、下側基体10に対する脚リンク3Rの足平部18の相対的な位置ベクトル↑rbfiは、前回の演算処理周期で決定された目標歩容における脚リンク3Rの足平部18の位置ベクトルから、該目標歩容における基体2の位置ベクトルこれは本実施形態では下側基体10の位置ベクトルに一致するを差し引いたベクトルとして算出される。そして、基体運動速度目標値決定部45は、このように算出した↑rbfiと、基体2下側基体10の姿勢の角速度ベクトルωbx,ωby,ωbzTとの外積=↑rbfi×ωbx,ωby,ωbzTを表す行列を、Biとして算出する。また、↑Vftiに関しては、基体運動速度目標値決定部45は、今回の演算処理周期で目標脚位置姿勢決定部41が決定した脚リンク3Rの目標脚位置姿勢今回値と、前回の演算処理周期で目標脚位置姿勢決定部41が決定した脚リンク3Rの目標脚位置姿勢前回値との差分のベクトルを、演算処理周期の時間で除算してなるベクトルと、↑Vftiとして算出する。そして、基体運動速度目標値決定部45は、上記の如く算出した1、Bi、↑Vftiから、前記式9a,9bの定義式に従って、脚リンク3Rに関するCiと↑ciとを決定する。また、↑ωlegimin、↑ωlegimaxに関しては、基体運動速度目標値決定部45は、前回の演算処理周期で最終的に決定された目標歩容最新値の目標歩容により規定される脚リンク3Rの各関節の変位量に応じて、脚関節速度ベクトル↑ωlegiの各成分である脚リンク3Rの各関節の関節速度の上限値及び下限値を決定することで、その上限値を並べたベクトルとしての↑ωlegiminと下限値を並べたベクトルとしての↑ωlegimaxとを決定する。この場合、脚リンク3Rの各関節の関節速度の上限値及び下限値は、該関節速度が関節アクチュエータ30の能力等に応じて規定される可動範囲に収まることに加えて、該関節の変位量を、構造的な制約等により規定される可動範囲から逸脱させないように決定される。具体的には、本実施形態では、基体運動速度目標値決定部45は、脚リンク3Rの各関節毎に、その関節速度の上限値及び下限値をそれぞれ、図7のb1,b2のグラフで示す如く、最新値の目標歩容により規定される該関節の変位量θあるいは目標関節変位量決定部48が決定した該関節の目標変位量の前回値に応じて決定する。この場合、各関節の関節速度の上限値は、次式11a,11bで示す如く、該関節の変位量θに応じて決定される。同様に、各関節速度の下限値は、次式12a,12bで示す如く、該関節の変位量θに応じて決定される。θ<θmax-ωmax/Kthである場合Kthθmax-θ>ωmaxである場合、関節速度の上限値=ωmax......11aθ≧θmax-ωmax/Kthである場合Kthθmax-θ≦ωmaxである場合関節速度の上限値=Kthθmax-θ......11bθ>θmin-ωmin/Kthである場合Kthθmin-θ<ωminである場合、関節速度の下限値=ωmin......12aθ≦θmin-ωmin/Kthである場合Kthθmin-θ≧ωminである場合関節速度の下限値=Kthθmin-θ......12b上記式11a,11b,12a,12bにおいて、θmax、θminは、それぞれ該関節の変位量θの可動範囲該関節の構造的な制約に基づく可動範囲の上限値、下限値である。また、ωmax、ωminは、それぞれ該関節の関節速度の可動範囲関節アクチュエータ30の能力等の制約に基づく可動範囲、換言すれば、該関節の変位量θの制約が無いと仮定した場合の該関節の関節速度の可動範囲の上限値、下限値である。なお、ωmaxは、関節の変位量θをθmin側からθmax側に増加させる向きの速度本実施形態ではωmax>0であり、ωminは、関節の変位量θをθmax側からθmin側に減少させる向きの速度本実施形態ではωmin<0である。また、Kthは、該関節の変位量θが上限値θmax又は下限値θminに近づいた場合における関節速度の大きさの減速度合いを規定する係数本実施形態では、Kth>0である。上記θmax、θmin、ωmax、ωmin、Kthは、脚リンク3Rの各関節毎にあらかじめ設定された所定値である。なお、式11bにおけるKthと、式12bにおけるKthとは、本実施形態では互いに同一の値であるが、互いに異なる値に設定されていてもよい。上記の如く脚リンク3Rの各関節の関節速度の上限値及び下限値を決定することにより、最新値の目標歩容により規定される該関節の変位量θが、上限値θmaxに近い変位量になると、該関節の関節速度の上限値が本来の上限値ωmaxよりも低い値に制限される。そして、該関節の変位量θが、上限値θmaxまで達すると、該関節の関節速度の上限値がゼロとされるので、該関節の変位量θはθmaxよりも増加することはできなくなる。また、同様に、該関節の変位量θが、下限値θminに近い変位量になると、該関節の関節速度の下限値の大きさが本来の下限値ωminよりも小さい大きさの値に制限される。そして、該関節の変位量θが、下限値θminまで達すると、該関節の関節速度の下限値がゼロとされるので、該関節の変位量θはθminよりも減少することはできなくなる。従って、上記の如く脚リンク3Rの各関節の関節速度の上限値及び下限値を決定することにより、結果的に、脚リンク3Rの各関節の変位量が上限値θmaxと下限値θminとの間の可動範囲に収まり、且つ、該関節の関節速度が本来の上限値ωmaxと下限値ωminとの間の可動範囲に収まるように該関節の上限値及び下限値が決定されることとなる。以上が基体運動速度目標値決定部45において、脚リンク3Rに関する線形行列不等式を規定するパラメータCi、↑ci、↑ωlegimin、↑ωlegimaxを決定する処理の詳細である。脚リンク3Lに関する線形行列不等式を規定するパラメータCi、↑ci、↑ωlegimin、↑ωlegimaxを決定する処理も同様に行なわれる。これにより、各脚リンク3R,3Lについての前記式10a,10bの線形行列不等式が、基体運動速度制約条件を表すものとして設定されることとなる。以上が、基体運動速度目標値決定部45において、基体運動速度制約条件を設定する処理詳しくは、各脚リンク3R,3Lに関する線形行列不等式を規定するパラメータCi、↑ci、↑ωlegimin、↑ωlegimaxを決定する処理の詳細である。次に、基体運動速度目標値決定部45は、上記の如くヤコビアン行列Aを決定する処理と、基体運動速度制約条件を設定する処理とを実行した上で、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を決定する処理を次のように実行する。前記したように、基体運動速度目標値決定部45は、基体運動速度ベクトル↑Vbを変数として構成される2次形式の所定の評価関数の値を、上記基体運動速度制約条件を満たし得る範囲内で最小化し得るような↑Vbの値を、2次計画問題の公知の解法手法によって算出し、その算出した↑Vbの値を目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2として決定する。この場合、↑Vbを変数として構成される2次形式の上記評価関数は、A↑Vbの値前記式4の右辺の値と目標制御対象ベクトル↑Scmdの値とが一致する場合に値が最小となる項を含むようにあらかじめ設定された関数である。このような評価関数として、例えば次式13a又は13bにより表される関数を用いることができる。なお、W、Vは、重み行列対角行列である。f1=TV......13af2=TW↑VbTV......13b式13aにより表される評価関数f1は、↑Scmd及びA↑Vbの差分のベクトルの各成分の二乗値を、重み行列Vの各対角成分を重み係数として線形結合してなる項により構成される関数である。この評価関数f1は、換言すれば、↑Scmd及びA↑Vbの差分のベクトルの各成分の二乗値の重み付き平均の大きさを表す関数であり、↑Scmd=A↑Vbである場合に最小値=ゼロをとる。従って、この評価関数f1の値を最小化するように↑Vbを決定するようにした場合には、↑Scmdの各成分にA↑Vbの各成分を一致もしくはほぼ一致させるように↑Vbを決定できることとなる。また、式13bにより表される評価関数f2は、前記式13aにより表される評価関数f1を構成する項と同じ項式13bの右辺の第2項に、さらに↑Vbの各成分の二乗値を、重み行列Wの各対角成分を重み係数として線形結合してなる項式13bの右辺の第1項を加え合わせて構成される関数である。この評価関数f2の構成要素としての式13bの右辺の第1項は、換言すれば、↑Vbの各成分の二乗値の重み付き平均の大きさを表す関数であり、↑Vb=↑0である場合に最小値=ゼロをとる。従って、この評価関数f2の値を最小化するように↑Vbを決定するようにした場合には、↑Vbの各成分の大きさが過大にならないようにしつつすなわち基体2の位置や姿勢の単位時間当たりの変化量の大きさが過大にならないようにしつつ、極力、↑Scmdの各成分にA↑Vbの各成分を一致もしくはほぼ一致させ得るように↑Vbを決定できることとなる。なお、評価関数f2における重み行列Wを零行列としてもよく、その場合には、評価関数f2は、式13aの評価関数f1と一致することとなる。目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を決定するために用いる評価関数は、上記f1、f2のどちらを用いることも可能である。ただし、本実施形態では、前記基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1を目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2の基準目標とすることから、式13aの評価関数f1を↑Vbcmd2を決定するために用いる評価関数として用いることとした。この場合、評価関数f1におけるヤコビアン行列Aとしては、前記した如くヤコビアン行列決定用目標歩容により規定されるロボット1の動作状態を起点として算出したヤコビアン行列が用いられる。また、重み行列Vは、目標制御対象ベクトル↑Scmdと同じ次数本実施形態では、13次数で、その各対角成分の値があらかじめ定められた行列である。この重み行列Vの各対角成分の値重み係数は、基本的には、A↑Vbcmd2により算出される制御対象ベクトル↑Sの各成分の値の、目標制御対象ベクトル↑Scmdにより規定される目標値に対する誤差の許容度合いに応じて設定すればよい。本実施形態では、例えば、目標制御対象ベクトル↑Scmdのうちの並進運動量ベクトル↑Pの目標値=↑Pcmd2と角運動量ベクトル↑Lの目標値=↑Lcmd1とに対応する対角成分6個の対角成分と、↑Scmdのうちの基体運動速度ベクトル↑Vbの目標値=↑Vbcmdのうち、関節12の変位量の目標値を除く成分すなわち下側基体10の位置及び姿勢の目標値に対応する対角成分6個の対角成分と、関節12の変位量の目標値に対応する対角成分1個の対角成分との3種類の対角成分に分類して、重み行列Vの各対角成分の値を設定した。一例として、重み行列Vの対角成分のうち、並進運動量ベクトル↑Pの目標値と角運動量ベクトル↑Lの目標値とに対応する6個の対角成分の値を1.0、下側基体10の位置及び姿勢の目標値に対応する6個の対角成分の値を0.5、基体2の関節12の変位量の目標値に対応する1個の対角成分の値を0.1というように、重み行列Vを設定した。そして、本実施形態では、基体運動速度目標値決定部45は、基体運動速度制約条件を満たし得る範囲内で各脚リンク3R,3Lについての前記式10a,10bの線形行列不等式が成立する範囲内で、式13aの評価関数f1の値を最小化し得るような↑Vbの値を、2次計画問題の公知の解法手法の演算処理によって算出する。そして、基体運動速度目標値決定部45は、算出した↑Vbの値を目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2として決定する。この場合、2次計画問題の解法手法としては、例えば、内点凸法、あるいは、信頼領域Reflective法が用いられる。これにより、歩容生成部32の各演算処理周期において、各脚リンク3R,3Lの関節の変位量及び関節速度がそれぞれの可動範囲から逸脱しないようにするための基体運動速度制約条件を満たし得る範囲内で、A↑Vbcmd2の値が極力、目標制御対象ベクトル↑Scmdに一致もしくはほぼ一致するように、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2が決定されることとなる。また、この場合、↑Scmdは、修正後基本並進運動量ベクトル↑Pcmd2及び基本目標角運動量ベクトル↑Lcmd1に加えて、前記基体位置偏差をゼロに近づけるための操作量たる基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1を含んでいるため、↑Vbcmd2は、↑Vbcmd1から乖離しないようにしつつ、A↑Vbcmd2のうちの並進運動量ベクトル↑Pと、角運動量ベクトル↑Lとがそれぞれ極力、修正後目標並進運動量ベクトル↑Pcmd2、目標角運動量ベクトル↑Lcmd1に一致するように決定されることとなる。以上が本実施形態における基体運動速度目標値決定部45の処理の詳細である。歩容生成部32は、以上の如く基体運動速度目標値決定部45の処理を実行した後、次に、目標基体位置姿勢決定部46の処理を実行する。この目標基体位置姿勢決定部46は、基体運動速度目標値決定部45で決定された目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を逐次積分することによって、目標基体位置姿勢を決定する。具体的には、目標基体位置姿勢決定部46は、各演算処理周期において、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2の今回値に歩容生成部32の演算処理周期の時間Δtを乗じてなる値=↑Vbcmd2Δtを、現在の目標基体位置姿勢の値前回の演算処理周期において決定した値に加えることにより、目標基体位置姿勢の今回値を決定する。本実施形態では、歩容生成部32の各演算処理周期において、以上の如く目標基体位置姿勢決定部46により決定される目標基体位置姿勢今回値と、前記目標脚位置姿勢決定部41により決定される各脚リンク3の目標脚位置姿勢今回値とが、目標歩容今回値の構成要素とされる。そして、本実施形態では、歩容生成部32は、さらに、目標関節変位量決定部48の処理を実行する。この目標関節変位量決定部48には、各演算処理周期において、決定された目標歩容の構成要素目標基体位置姿勢及び目標脚位置姿勢が与えられる。そして、目標関節変位量決定部48は、与えられた目標歩容により規定されるロボット1の各関節の目標関節変位量を、ロボット1の幾何学モデル剛体リンクモデルに基づく逆運動学の演算処理によって算出する。この場合、ロボット1の幾何学モデルは、前記目標歩容上重心位置算出部47で用いるものと同じである。なお、前記目標歩容上重心位置算出部47では、目標歩容目標基体位置姿勢及び目標脚位置姿勢の代わりに、目標関節変位量決定部48で決定された各関節の目標関節変位量前回値を用いて、目標歩容上重心位置↑Xgcmd2を決定するようにしてもよい。このようにした場合には、目標歩容上重心位置算出部47で、目標歩容により規定される各関節の変位量を算出する処理は不要である。補足すると、ロボット1が腕リンク等、基体2に対して可動な他のリンクを備える場合には、ロボット1の目標歩容のうちの当該他のリンクに関する構成要素は、例えば基本動作目標値決定部42で適宜、決定しておくようにすればよい。一例として、ロボット1が上側基体11から延設された腕リンクを備える場合には、該ロボット1の歩行動作又は走行動作を行なう目標歩容の生成処理では、該目標歩容における上側基体11に対する該腕リンクの全体の姿勢ひいては、該腕リンクの各関節の変位量を、一定の姿勢としたり、あるいは、基体2の関節12の回転軸周りに周期的に腕リンクの全体を動かすような該腕リンクの目標歩容を採用すればよい。以上が、本実施形態における歩容生成部32の処理の詳細である。ここで、以上説明した実施形態と本願発明との対応関係について補足しておく。本実施形態では、制御処理ユニット31は、歩容生成部32を備えることによって、本発明の歩容生成装置又は動作目標生成装置としての機能を有する。そして、ロボット1の基体2は、本発明に歩容生成装置又は動作目標生成装置における特定部位に相当する。また、ロボット1の各脚リンク3は、本発明の歩容生成装置における脚リンクに相当すると共に、本発明の動作目標生成装置におけるリンク機構に相当する。また、歩容生成部32の目標脚位置姿勢決定部41によって、本発明の歩容生成装置における目標脚位置姿勢決定手段又は本発明の動作目標生成装置におけるリンク機構目標先端位置姿勢決定手段が実現される。また、歩容生成部32の基体運動速度目標値決定部45、目標基体位置姿勢決定部46の処理によってそれぞれ、本発明の歩容生成装置又は動作目標生成装置における特定部位運動速度目標値決定手段、目標特定部位位置姿勢決定手段が実現される。この場合、本実施形態では、基体運動速度目標値決定部45は、ヤコビアン行列Aを決定する処理も実行するので、本発明の歩容生成装置又は動作目標生成装置におけるヤコビアン行列決定手段としての機能を含んでいる。また、歩容生成部32の基本動作目標値決定部42、基本目標並進運動量修正部43、基本目標基体運動速度決定部44、目標歩容上重心位置算出部47の処理によってそれぞれ、本発明の歩容生成装置における基本動作目標値決定手段、基本目標並進運動量修正手段、目標歩容上重心位置算出手段が実現される。さらに、基本動作目標値決定部42、基本目標並進運動量修正部43、及び基本目標基体運動速度決定部44の処理の全体によって、本発明の歩容生成装置又は動作目標生成装置における目標制御対象ベクトル決定手段が実現される。以上説明した本実施形態によれば、前記基体運動速度目標値決定部45は、各脚リンク3R,3Lについての前記式10a,10bの線形行列不等式により表される基体運動速度制約条件を満たし得る範囲内で、式13aの評価関数f1の値を最小化し得るような基体運動速度ベクトル↑Vbの値を、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2として決定する。そして、この↑Vbcmd2を積分することにより、目標歩容における目標基体位置姿勢が決定される。この場合、前記式10a,10bの線形行列不等式は、前記したように、各脚リンク3R,3Lの各関節の変位量と関節速度とを制限するの関節動作制約条件に応じて前記した如く設定されるので、該線形行列不等式により表される基体運動速度制約条件を満たし得る範囲内で、↑Vbを決定の値を決定することで、結果的に、各脚リンク3R,3Lの各関節の関節動作制約条件が満たされるように各関節の変位量と関節速度とがそれぞれの可動範囲を逸脱しないように、↑Vbひいては、目標基体位置姿勢が逐次決定されることとなる。従って、決定した目標基体位置姿勢の時系列に対して、各脚リンク3R,3Lの各関節の関節動作制約条件が満たされているか否かを逐次確認したりすることなく、該関節動作制約条件を満たしつつ、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2が、目標制御対象ベクトル↑Scmdを達成するために適切な値A↑Vbcmd2が↑Scmdに一致もしくはほぼ一致する値に極力追従するように、↑Vbcmd2を逐次決定することができる。また、↑Vbcmd2を決定するための主目標たる目標制御対象ベクトル↑Scmdの構成要素のうちの並進運動量ベクトル↑Pの目標値として設定される修正後基本並進運動量ベクトル↑Pcmd2は、基本動作目標値決定部42で決定した基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1を基準の目標としつつ、目標歩容上重心位置↑Xgcmd2が、基本動作目標値決定部42で決定した基本目標重心位置↑Xgcmd1からずれるのを抑制するためのフィードバック操作量により該基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1を修正することにより決定される。また、目標制御対象ベクトル↑Scmdの構成要素のうちの角運動量ベクトル↑Lの目標値として、基本動作目標値決定部42で決定された基本角並進運動量ベクトル↑Pcmd2が設定される。また、目標制御対象ベクトル↑Scmdの構成要素のうちの基体運動速度ベクトル↑Vbの目標値して設定される基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1は、目標歩容における目標基体位置姿勢が、基本動作目標値決定部42で決定した基本目標基体位置姿勢からずれるのを抑制するためのフィードバック操作量として決定される。従って、基体運動速度目標値決定部45で逐次決定される目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2は、基本動作目標値決定部42の処理における動力学モデル上で満たすようにした動力学を極力崩さないようにしつつ、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を積分することにより決定される目標基体位置姿勢が、基本動作目標値決定部42で決定した基本目標基体位置姿勢から乖離するとことがないように、決定されることとなる。このため、本実施形態によれば、各脚リンク3の関節動作制約条件と、動力学的な要件とを満たしつつ、ロボット1が姿勢を崩すことが無いような目標歩容を生成できる。また、基体運動速度目標値決定部45の処理では、ロボット1の基体2の位置及び姿勢と、ロボット1の全体重心の並進運動量ベクトルの積分値に相当する状態量や全体重心周りの角運動量ベクトルの積分値に相当する状態量との間の非線形性を考慮して、将来の目標歩容の推定値としての前記ヤコビアン行列決定用目標歩容を起点として、ヤコビアン行列Aを決定するようにしたので、前記評価関数f1の値を最小化し得る基体運動速度ベクトル↑Vbの値として決定される目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2の信頼性を高めることができる。換言すれば、↑Vbcmd2に、決定したヤコビアン行列Aを乗じることによって得られる制御対象ベクトル↑Sの値の、目標制御対象ベクトル↑Scmdに対する一致度合いを高めることができる。従って、本実施形態によれば、各脚リンク3の関節動作制約条件を適切に反映させつつ、ロボット1の移動を安定して継続的に行い得る目標歩容を生成することができる。ここで、本実施形態の上記の効果に関する検証結果について図8~図11を参照して以下に説明する。図8aのグラフa11,b11は、本実施形態の実施例で作成した目標歩容により規定されるロボット1の脚リンク3R,3Lのうちの一方の脚リンク3の膝関節部15の関節22の変位量回転角の経時変化と、該脚リンク3の股関節部13の関節19の変位量回転角の経時変化とをそれぞれ示すグラフである。この場合、ロボット1の目標歩容は、通常の歩行よりも大きな歩幅例えば600mmの歩幅で歩行を行なう歩容である。また、図8bのグラフa12,b12は、比較例で作成した目標歩容により規定されるロボット1のロボット1の脚リンク3R,3Lのうちの一方の脚リンク3図8aに係わる脚リンク3と同じ側の脚リンクの膝関節部15の関節22の変位量回転角の経時変化と、該脚リンク3の股関節部13の関節19の変位量回転角の経時変化とをそれぞれ示すグラフである。この場合、比較例におけるロボット1の目標歩容は、図8aの実施例の場合と同じ歩幅600mmで歩行を行なう歩容である。ただし、この比較例においては、前記線形行列不等式10a,10bによる制約は行なわないものとして、前記評価関数f1の値を最小化し得るようにヤコビアン行列Aの擬似逆行列Aを算出し、この擬似逆行列Aを目標制御対象ベクトル↑Scmdに乗じることにより算出される↑Vbの値を、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2として決定するようにした。なお、上記擬似逆行列Aは、例えばヤコビアン行列Aと前記重み行列Vとから、A=1ATV1という演算により算出される行列である。前記線形行列不等式10a,10bによる制約は行なわない図8bの比較例では、図中の破線の丸枠部c12で示すように、目標歩容により規定される脚リンク3の膝関節部15の関節22の変位量が、可動範囲の下限値まで達してしまい、該脚リンク3の膝関節部15が伸びきってしまうような歩容が作成された。これに対して、図8aに示す実施例では、図中の破線の丸枠部c11で示すように、目標歩容により規定される脚リンク3の股関節部13の関節19の変位量ヨー軸周り方向の変位量が比較例よりも大きめ変化することで、該脚リンク3の膝関節部15の関節22の変位量が可動範囲を逸脱することないような歩容、すなわち、該脚リンク3の膝関節部15が伸びきってしまうことのないような歩容を作成することができた。このように、前記実施形態によれば、前記線形行列不等式10a,10bによる制約を加味して、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を決定するようにしたことによって、各脚リンク3の関節の変位量等が、可動範囲から逸脱することのないような歩容を生成することができる。次に、図9aのグラフa13は、本実施形態の実施例における目標基体位置姿勢のうちの、下側基体10のY軸周りピッチ軸周りの傾斜角の経時変化を示している。この場合、ロボット1の目標歩容は、例えば400mmの最大歩幅で歩行を行なう歩容である。また、この実施例における基本目標基体位置姿勢のうちの、下側基体10のY軸周りピッチ軸周りの姿勢は0degである。また、図9bのグラフa14は、比較例における目標基体位置姿勢のうちの、下側基体10のY軸周りピッチ軸周りの傾斜角の経時変化を示している。この場合、比較例におけるロボット1の目標歩容は、図9aの実施例と同様に、400mmの最大歩幅で歩行を行なう歩容である。また、この比較例における基本目標基体位置姿勢のうちの、下側基体10のY軸周りピッチ軸周りの姿勢は、図9aの実施例と同様に0degである。ただし、この比較例においては、目標制御対象ベクトルから基本基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1を除外し、修正後基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd2と、基本目標角運動量ベクトル↑Lcmd1とにより目標制御対象ベクトルを構成するものとした。図9bを参照して判るように、基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1を目標制御対象ベクトル↑Scmdの構成要素として含まない比較例では目標基体位置姿勢が、最終的に基本目標基体位置姿勢=0degに対して13deg程度の定常的なずれを生じた。これに対して、基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1を目標制御対象ベクトル↑Scmdの構成要素として含む実施例では、図9aに示すように目標基体位置姿勢の、基本目標基体位置姿勢に対する定常的なずれを解消することができた。従って、基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1を目標制御対象ベクトル↑Scmdの構成要素として含む本実施形態によれば、基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1を目標制御対象ベクトル↑Scmdに含めない場合に比して、目標基体位置姿勢を、基本目標基体位置姿勢から大きく乖離させることなく該基本目標基体位置姿勢に追従させることができることが判る。次に、図10a及び図11aのそれぞれのグラフa15、a17は、それぞれ、本実施形態の実施例で作成した目標歩容により規定されるロボット1の全体重心のX軸方向の並進運動量の誤差基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1のX軸方向成分に対する誤差、該目標歩容により規定されるロボット1の全体重心でのY軸周りピッチ軸周りの角運動量の誤差基本目標角運動量ベクトル↑Lcmd1のY軸周り成分に対する誤差の経時変化を示すグラフである。この場合、ロボット1の目標歩容は、例えば355mmの最大歩幅で歩行を行なう歩容である。また、図10b及び図11bのそれぞれのグラフa16、a18は、それぞれ、比較例で作成した目標歩容により規定されるロボット1の全体重心のX軸方向の並進運動量の誤差基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1のX軸方向成分に対する誤差、該目標歩容により規定されるロボット1の全体重心でのY軸周りピッチ軸周りの角運動量の誤差基本目標角運動量ベクトル↑Lcmd1のY軸周り成分に対する誤差の経時変化を示すグラフである。ただし、図10b及び図11bの比較例においては、各演算処理周期においてヤコビアン行列Aを算出するときの起点とするロボット1の動作状態は、図10a及び図11aの実施例と異なり、前回の演算処理周期で決定した目標歩容既に決定された目標歩容のうちの最新値の目標歩容により規定される動作状態とした。なお、図10a及び図11aの実施例と、図10b及び図11bの比較例とでは、ヤコビアン行列Aの決定処理の相違による効果を明確にするために、目標制御対象ベクトル↑Scmdの構成要素のうち、前記修正後基本並進運動量ベクトル↑Pcmd2を、基本目標並進運動量ベクトル↑Pcmd1に一致させるものとした。図10bのグラフa16で見られるように、比較例では、ロボット1の全体重心の並進運動量X軸方向の並進運動量の誤差の絶対値は、最大で2.3kgms程度であった。これに対して、図10aのグラフa15で見られるように、実施例では、ロボット1の全体重心の並進運動量X軸方向の並進運動量の誤差の絶対値は、最大でも0.008kgms以下に収まっている。また、図11bのグラフa18で見られるように、比較例では、ロボット1の全体重心周りの角運動量Y軸周りの角運動量の誤差の絶対値は、最大で0.8kgms程度であった。これに対して、図11aのグラフa17で見られるように、実施例では、ロボット1の全体重心周りの角運動量Y軸周りの角運動量の誤差の絶対値は、最大でも0.003kgms以下に収まっている。従って、ヤコビアン行列Aを算出するためのロボット1の起点の動作状態として、現在の目標歩容により規定される動作状態よりも将来の予測される動作状態寄りにずらした動作状態を用いる本実施形態によれば、ヤコビアン行列Aを算出するためのロボット1の起点の動作状態として、現在の目標歩容により規定される動作状態を用いる場合に比して、目標制御対象ベクトル↑Scmdにより精度よく追従させ得る目標歩容を生成できることがわかる。[第2実施形態]次に、本発明の第2実施形態を以下に図12を参照して説明する。なお、本実施形態は、基体運動速度目標値決定部45の処理のうちの一部の処理だけが前記第1実施形態と相違するものである。従って、本実施形態の説明では、第1実施形態と相違する事項を中心に説明し、第1実施形態の同一の事項については説明を省略する。本実施形態は、前記線形行列不等式10a,10bにおける↑ωlegimin及び↑ωlegimaxの決定処理だけが第1実施形態と相違するものである。具体的には、本実施形態では、基体運動速度目標値決定部45は、脚リンク3i3R又は3Lについての↑ωlegimin及び↑ωlegimaxのそれぞれの成分、すなわち、脚リンク3iの各関節の関節速度の上限値及び下限値をそれぞれ、図12のグラフc1,c2で示す如く、最新値の目標歩容により規定される該関節の変位量θあるいは目標関関節変位量決定部48が決定した該関節の目標変位量の前回値に応じて決定する。この場合、脚リンク3iの各関節の関節速度の上限値及び下限値は、それぞれ次式15a,15bによって、該関節の変位量θに応じて決定される。関節速度の上限値=√2adecθmax-θ......15a関節速度の下限値=-√2adecθ-θmin......15b上記式15a,15bにおいて、θmax、θminは、それぞれ該関節の変位量θの可動範囲該関節の構造的な制約に基づく可動範囲の上限値、下限値である。また、adecは、該関節を駆動する関節アクチュエータ30の能力に基づく該関節の変位量の変化加速度回転角加速度の大きさの最大値以下の範囲で、該関節の変位量θをθminに一致させた場合の式15aの右辺の値が、該関節の関節速度の可動範囲関節アクチュエータ30の能力等の制約に基づく可動範囲の上限値ωmax以下となり、且つ、関節の変位量θをθmaxに一致させた場合の式15bの右辺の値が、該関節の関節速度の可動範囲の上限値以下となるようにあらかじめ設定された所定値の加速度値本実施形態では正の値である。例えば、この加速度値adecの大きさは、該関節の変位量の変化加速度回転角加速度の大きさの最大値の1/2程度の大きさに設定される。なお、加速度値adecは、各脚リンク3の全ての関節について同一の値である必要はない。本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第1実施形態と同じである。本実施形態によれば、上記の如く脚リンク3iの各関節の関節速度の上限値及び下限値を決定することにより、第1実施形態の場合と同様に、各脚リンク3の各関節の変位量が上限値θmaxと下限値θminとの間の可動範囲に収まり、且つ、該関節の関節速度が上限値ωmaxと下限値ωminとの間の可動範囲に収まるように該関節の上限値及び下限値が決定されることとなる。加えて、本実施形態では、各脚リンク3の各関節の変位量及び関節速度が、例えば図12の軌跡線c3で示す如く、前記式15aにより規定されるグラフc1に沿って変化していくような状況で、一定の加速度値adecで、該関節の関節速度の大きさを変化させていくことができる。このことは、前記式15bにより規定されるグラフc2に沿って脚リンク3の関節の変位量及び関節速度が変化していく場合でも同様である。従って、前記式15aにより規定されるグラフc1又は式15bにより規定されるグラフc2に沿って変化していくような状況で、各関節の関節アクチュエータの駆動力をほぼ一定に保つようにすることができる目標歩容を生成することができる。ひいては、ロボット1の動作が滑らかなものとなるような目標歩容を生成することができる。次に、前記第1及び第2実施形態以外の本発明の変形態様についていくつか説明しておく。前記各実施形態では、2つの脚リンクを有する2足移動ロボット1を例にとって説明したが、本発明の歩容生成装置は、3つの以上の脚リンクを有する脚式移動ロボットについても適用できる。また、前記各実施形態では、目標基体運動速度ベクトル↑Vdcmd2を2次計画問題の解法手法の演算処理により決定するための評価関数として、前記式13aの評価関数f1を用いたが、前記式13bの評価関数f2を用いるようにしてもよい。また、前記各実施形態では、基体運動速度制約条件を表す線形行列不等式を、各脚リンク3の各関節の変位量及び関節速度をそれぞれの可動範囲内に収めるように設定したが、例えば、各脚リンク3の各関節の変位量が、その可動範囲から逸脱する恐れのない形態の目標歩容を生成するような場合には、各脚リンク3の各関節の関節速度の可動範囲だけを考慮して、線形行列不等式を設定するようにしてもよい。この場合には、前記式10aの線形行列不等式における↑ωlegiminの各成分の値を、該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の下限値に一致させると共に、前記式10bの線形行列不等式における↑ωlegimaxの各成分の値を、該成分に対応する関節の関節速度の可動範囲の上限値に一致させるように式10a,10bの線形行列不等式を設定すればよい。さらに、ロボット1の各脚リンク3が、例えばジンバル機構を備えるような構造のリンク機構である場合には、各脚リンク3の個々の関節毎の変位量や関節速度だけでなく、該脚リンク3の特定の複数の関節の変位量の線形結合値をある範囲内の値に制限することが必要となる場合がある。そして、このような場合には、脚リンク3の特定の複数の関節の変位量の線形結合値をある範囲内の値に制限するための線形行列不等式を、基体運動速度制約条件を表す線形行列不等式に含めるようにしてもよい。このように、脚リンク3の複数の関節の変位量の線形結合値をある範囲内の値に制限するための線形行列不等式は、次のように構成することができる。ある脚リンク3iの各関節の変位量の線形結合値以降これをΦとおくは、該脚リンク3iの各関節の変位量を成分とするベクトル↑θlegiと、各関節の変位量に掛かる係数を成分とするベクトル↑aとを用いて、次式16により表される。なお、↑aのうち、上記特定の複数の関節以外の関節に対応する成分は、ゼロでよい。Φ=↑aT↑θlegi......16従って、線形結合値Φの時間的変化率をΦd≡dΦdtとおくと、このΦdと、脚リンク3iの各関節の関節速度を成分とするベクトル↑ωlegiとの間の関係は、次式17により与えられる。Φd≡dΦdt=↑aT↑ωlegi......17そして、この式17と、前記式9とから次式18が得られる。Φd=↑aTCi↑Vb↑aT↑ci......18従って、前記線形結合値Φの値の許容範囲に応じてΦdの上限値や下限値を設定すれば、基体運動速度ベクトル↑Vbの値を制限する線形行列負等式が得られることとなる。この場合、例えば、Φの値の許容範囲が、Φ≦Φmaxという範囲であるとした場合Φmaxは、Φの上限値、Φの値がΦmaxに近づくに伴い、Φdの上限値がゼロまで変化するように、該Φdの上限値Φdmaxを、最新値の目標歩容におけるΦの値に応じて設定すれば、Φの値がΦmaxを超えることがないように、↑Vbの値を制限する次式19の線形行列不等式が得られることとなる。↑aTCi↑Vb↑aT↑ci-Φdmax≧↑0......19なお、Φの値をある下限値以上の値に制限する場合でも、上記と同様に↑Vbの値を制限する線形行列不等式を得ることができる。また、前記実施形態では、ヤコビアン行列Aを算出するためのロボット1の起点の動作状態として、現在の目標歩容により規定される動作状態よりも将来の予測される動作状態寄りにずらした動作状態を用いるようにしたが、ヤコビアン行列Aを算出するためのロボット1の起点の動作状態として、現在の目標歩容により規定される動作状態を用いるようにしてもよい。このようにしても、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を前記線形行列不等式により制限する実施形態によれば、各脚リンク3の各関節の関節動作制約条件を満たしつつ、ロボット1の目標歩容を生成することができる。なお、特に歩容生成部32の演算処理周期を十分に短い時間に設定できる場合には、基体2の位置及び姿勢と、制御対象ベクトル↑Sの積分値との間の関係が非線形な関係であっても、現在の目標歩容により規定される動作状態を起点として算出したヤコビアン行列Aを用いて、前記各実施形態と同様の処理を行うことで、前記目標制御対象ベクトル↑Scmdに対応する適切な目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を決定できる。また、前記実施形態では、擬似逆行列Aを前記式8bにより算出するようにしたが、前記式8aにより算出するようにしてもよい。また、前記実施形態におけるロボット1は、基体2に関節12を備えるロボットであるが、基体2の下側基体10と上側基体11とが一体に構成されたものであってもよい。この場合には、基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1や、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2は、関節12の変位量の成分を除いた6成分のベクトルにより構成すればよい。なお、この場合には、前記式8の行列Biの第3列は不要である。あるいは、下側基体10と上側基体11との間に2自由度以上の自由度を有する関節2軸以上の軸周りの回転可能な関節を備えるようにしてもよい。そして、この場合、基本目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd1や、目標基体運動速度ベクトル↑Vbcmd2を、下側基体10の位置及び姿勢の時間的変化率の成分と、下側基体10及び上側基体11の間の関節の各軸周りの方向の変位量の時間的変化率の成分とにより構成してもよい。また、前記実施形態におけるロボット1の各脚リンク3は、6自由度のリンク機構であるが、7自由度以上の自由度を有するリンク機構であってもよい。この場合においては、前記線形行列不等式10a,10b又は19の行列Ciを算出する際には、前記式9aの右辺の1を、ヤコビアン行列Jlegiの擬似逆行列例えば特異点低感度運動分解行列SRInverse等の擬似逆行列で置き換えた式によって、行列Ciを算出するようにすればよい。また、本発明の動作目標生成装置に関して言えば、対象とするロボットは前記ロボット1の如き脚式移動ロボットに限らず、例えば設置型の作業ロボットであってもよく、あるいは、移動のための手段として車輪もしくはクローラ等を備える移動型の作業ロボットであってもよい。さらに、例えば、ロボットの基体から延設された腕リンクの動作目標を生成するような場合にも本発明の動作目標生成装置を適用することができる。"