脚車輪機構とスライダを併用する倒立二輪移動体の制御設計

摘要

本稿では，脚車輪機構を有する倒立2 輪型移動体であるPMR の3 次元物理モデルとその特徴，制御手法について述べた．3 次元物理モデルの解析により，可操作度の観点からレッグリンク角度の適切な範囲を導出することが可能となった．さらに3 次元物理モデルを用いて制御系を構成することによって，左右方向傾斜に対する滑らかな対応を可能とし，バランス制御にスライダを参加させることにより，タイヤのみの姿勢制御に比べ，姿勢制御のためのタイヤ負荷を削減することができた．タイヤは駆動トルクが最大静止摩擦力を越えると空転を起こし，バランス制御不能になることから，この特徴は姿勢制御にさらなる安定性を与えるものである．