二足歩行ロボットの重心

　最近は市販のロボットキットでも二足歩行が可能なものがあります。
組み立てるだけでなくオリジナルのカスタマイズをするのも楽しいです。
こちらでは、ロボットの二足歩行が可能な理由をご紹介します。

>> 重心とは何か？

　ロボットの二足歩行について理解するためには重心について理解する必要があります。重心とは、体のバランスを取るために中心となるポイントの事です。地球上にいるものには必ず重力という下にひっぱる力が働いています。
頭、腕、足など部分ごとに少しずつかかっていますが、物体にはその点で支えると必ずバランスが取れるポイントがあります。
例えば三角形の重心は各頂点とその対辺の中点が交わるポイントですが、その重心で上に引っ張る力を加え支える事で、転ばずに歩いたりバランスを取ったりすることができるのです。

>> 静歩行と動歩行

二足歩行には重心の動かし方によって2種類の方法があります。1つは「静歩行」といって、左右どちらかの足に重心を定め、この重心位置をキープしながら歩く方法です。もう1つは動歩行といって、重心を左右交互に動かしながら体が倒れる前に次の足を踏み出すという動作の繰り返しです。人間は動歩行によって歩いていますが、ロボットの二足歩行が可能になったのは動歩行ができるようになったからです。

>> シミュレーションが重要

　これまでロボットに二足歩行を実現させるためには大きな課題がありました。障害物がある道やでこぼこ道、上り坂や下り坂を歩くプログラミングが難しかったのです。ありとあらゆる道に対応するプログラミングを組み込むためには、1台につき大容量のスーパーコンピューターが必要でした。
そこで動歩行ができるように、人間が歩く時の筋肉の動き方や姿勢、関節の動きをシミュレーションして同じ動きをするプログラムを搭載しました。
これによってこれまでよりもスマートなプログラミングで動歩行が可能になり、市販のキットでも二足歩行ロボットを作る事ができるようになりました。

当店では二足歩行ロボットを簡単に組み立てられるキットも取り扱っています。スマホのアプリ操作で動かすものや、独自コントローラー付属のキット、独自プログラミングを搭載できるものなど様々ありますので、是非重心移動の滑らかさにも注目してみてください。