六脚ロボット

6 本足歩行ロボットは、ロボット工学アプリケーションで使用される一種の平行マニピュレーターであるスチュワート プラットフォームと混同しないでください。

六脚ロボットは、6 本の脚で歩く機械式車両です。ロボットは 3 本以上の脚で静的に安定できるため、六脚ロボットは移動方法に関して非常に柔軟です。脚が機能しなくなっても、ロボットは歩行を続けることができます。さらに、ロボットの脚のすべてが安定性のために必要なわけではなく、他の脚は自由に新しい足の位置に到達したり、積荷を操作したりできます。

多くの六脚ロボットは、六脚類の移動、つまり昆虫型ロボットから生物学的なヒントを得ています。六脚ロボットは、昆虫の移動、運動制御、神経生物学に関する生物学的理論をテストするために使用できます。

六脚ロボットの設計は、脚の配置が様々です。昆虫にヒントを得たロボットは、カーネギーメロン大学の RiSE ロボットのように、通常は左右対称です。^{[1]放射対称の六脚ロボットとしては、} JPLの ATHLETE (All-Terrain Hex-Legged Extra-Terrestrial Explorer) ロボットがあります。^[2]

通常、個々の脚の自由度は 2 ～ 6 です。6 脚の足は通常尖っていますが、壁を登りやすくするために粘着材で先端を仕上げたり、地面が平らなときにロボットが素早く走行できるように車輪を付けたりすることもできます。

ほとんどの場合、ヘキサポッドは歩行によって制御され、ロボットは前進、旋回、場合によっては横移動を行うことができます。最も一般的な歩行は次のとおりです。

• 交互三脚: 一度に 3 本の脚を地面に置きます。
• 四足歩行。
• クロール: 一度に片足だけ動かします。

六脚類の歩行は、多少岩が多くて不均一な地形でも安定していることが多い。

動作は歩行動作以外でも可能です。つまり、脚の動作の順序は固定されておらず、感知した環境に応じてコンピューターが選択します。これは非常に岩の多い地形で最も役立つ可能性がありますが、動作計画の既存の手法は計算コストが高くなります。

昆虫がモデルとして選ばれたのは、その神経系が他の動物種よりも単純だからです。また、複雑な行動はわずか数個のニューロンに起因し、感覚入力と運動出力の間の経路は比較的短いです。昆虫の歩行行動と神経構造は、ロボットの移動を改善するために使用されます。逆に、生物学者は六脚ロボットを使用してさまざまな仮説をテストできます。

生物学にヒントを得た六脚ロボットは、モデルとして使用される昆虫種に大きく依存します。ゴキブリとナナフシは、最も一般的に使用される 2 つの昆虫種であり、どちらも行動学的および神経生理学的に広範囲に研究されています。現在、完全な神経系は知られていないため、モデルは通常、他の昆虫を含むさまざまな昆虫モデルを組み合わせています。

昆虫の歩行は、通常、集中型と分散型の制御アーキテクチャという 2 つのアプローチによって実現されます。集中型コントローラはすべての脚の遷移を直接指定しますが、分散型アーキテクチャでは 6 つのノード (脚) が並列ネットワークに接続され、隣接する脚間の相互作用によって歩行が発生します。

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• バークレー（米国）のポリペダル研究所。
• 生物学的サイバネティクス/理論生物学（ドイツ）。