転倒時の衝撃緩和機構を備えたヒューマノイドロボット

2026-04-15

ヒューマノイドをはじめとする不安定なロボットは転倒のリスクが高く，ハードウェアの損傷が懸念されます． これに対して，小型ヒューマノイドロボットに取り付ける様々な衝撃緩和機構の開発，制御に取り組んでいます．

折り畳み傘による衝撃緩和

転倒時に頭部に取り付けた折り畳み傘を開くことで，広げた傘にて機体を支え，衝撃を緩和します． ロボットに搭載された3軸加速度・3軸ジャイロセンサにより転倒を検知・予測して傘を開きます．その後転倒後の姿勢に対応した復帰動作を行い，最後に傘を閉じることで転倒前の状態へ戻ります．折り畳み傘を活用することで，可逆的な衝撃緩和機構を実現できます．

車輪による衝撃緩和

肩部に取り付けた外周が柔らかい車輪によって，転倒時の衝撃を緩和します．柔らかい車輪を肩部に備えることで，手を使わずに転倒の衝撃を緩和できます．これにより転倒時に腕を操作して，把持した物体が地面に衝突することを回避できます．また，ロボットが転倒しやすい不整地では，その場で起き上がって歩行を再開すると再転倒のリスクが高いため，転倒後は車輪で平地まで移動してから起き上がる動作の実現に取り組んでいます．

動画

折り畳み傘による衝撃緩和

転倒後の姿勢に応じた起き上がり動作

屋外での物体運搬時における転倒時の衝撃緩和と一連の動作

車輪による衝撃緩和

段差による転倒から起き上がりまで

スロープでの転倒から起き上がりまで

転倒に対する運搬物の保護と復帰動作

研究ポスター

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関連文献

  1. 三浦 智也, 工藤 俊亮, 木村 航平 (2025). 転倒に対する運搬物の保護が可能な車輪変形型ヒューマノイドの衝撃緩和と復帰戦略. 第26回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2025). 2025. 2D4-02

  2. 木村 航平. 変形ロボットのFall Recoveryへの応用. 日本ロボット学会誌, Vol. 43 No. 9 pp. 892-898, 2025.

  3. 増渕 泰樹, 工藤 俊亮, 木村 航平. ヒューマノイドの転倒時の衝撃緩和に向けた折り畳み傘の開放・閉鎖の両立が可能な開閉機構の開発. 第43回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2025). 2025. 2E1-04

  4. 三浦 智也, 工藤 俊亮, 木村 航平. 肩部に備えた車輪で転倒時の衝撃緩和を図る車輪移動変形型ヒューマノイド. 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2025 (ROBOMECH2025). 2025. 1P1-H01

  5. 増渕 泰樹, 工藤 俊亮, 木村 航平．折り畳み傘の開閉機構を活用したヒューマノイドの転倒時の衝撃緩和および復帰動作．計測自動制御学会論文集．Vol.61 No.1 pp.32-45

  6. 増渕 泰樹，工藤 俊亮，木村 航平．折り畳み傘を活用したロボットの転倒時の衝撃緩和および復帰動作．第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2023)．2023．3H2-03

ヒューマノイドの転倒時の衝撃緩和
UEC RoboLab
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