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1. 发明专利

JP2014156216A Wheel-type movable body 审中-公开
标题翻译：轮式移动体
公开(公告)号：JP2014156216A
公开(公告)日：2014-08-28
申请号：JP2013028826
申请日：2013-02-18
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , 株式会社豊田中央研究所 , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社
发明人： HIROSE NORIAKI , TSUSAKA YUJI , SHIMIZU TAKESHI , YANAKA SOHIRO , YAMAUCHI TOMOHIRO , SHIRAISHI TAKASHI
IPC分类号： B60G17/016 , B60G1/02
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To enable stabilization of an attitude (roll angle) of a vehicle body even when great roll moment is generated in a rotational transition period.SOLUTION: A wheel-type movable body traveling on a road surface by rotating a wheel includes: a vehicle body to which the wheel is attached and which can be rotated around a roll axis; a roll angle adjuster which adjusts a roll angle of the vehicle body around the roll axis; and a control device which drives the roll angle adjuster at least on the basis of a yaw angle acceleration of the vehicle body around a yawing axis or a yaw angle acceleration command value.
摘要翻译：要解决的问题：即使在旋转过渡时段中产生大的滚动力矩也能使车身的姿态（侧倾角）稳定。解决方案：通过转动车轮在路面上行驶的车轮型移动体包括：：车轮，车轮安装在车体上，并且可以围绕辊轴线旋转; 滚动角调节器，其调节车体围绕辊轴线的侧倾角; 以及控制装置，其至少基于车身围绕偏航轴的偏航角加速度或偏航角加速度指令值来驱动侧倾角调节器。

2. 发明专利

JP2009107033A Legged mobile robot and its control method 审中-公开
标题翻译：移动机器人及其控制方法
公开(公告)号：JP2009107033A
公开(公告)日：2009-05-21
申请号：JP2007278727
申请日：2007-10-26
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , 株式会社豊田中央研究所
发明人： SHIMADA HIROSHI , TSUSAKA YUJI
IPC分类号： B25J5/00 , B25J13/00
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a legged mobile robot stably moving on an uneven ground, and also to provide its control method.
SOLUTION: The legged mobile robot 1 includes: a trunk gait data corrective calculation part 112 for calculating acceleration deviation defined as deviation between intended target trunk acceleration and current trunk acceleration; and a correction amount change part 116 for calculating deviation of the center of gravity defined as deviation between an intended target center-of-gravity position and a current center-of-gravity position and correcting a target gait data value by the deviation of the center of gravity and the acceleration deviation.
COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT
摘要翻译：要解决的问题：提供在不平坦地面上稳定移动的有腿移动机器人，并提供其控制方法。腿式移动机器人1包括：躯干步态数据校正计算部分112，用于计算定义为预期目标躯干加速度与当前躯干加速度之间的偏差的加速度偏差; 以及校正量变更部116，用于计算重心的偏差，该重心定义为目标重心位置与当前重心位置之间的偏差，并且通过中心的偏差来校正目标步态数据值的重力和加速度偏差。版权所有（C）2009，JPO＆INPIT

3. 发明专利

JP2009107032A Legged robot and its control method 有权
标题翻译： LEGGED机器人及其控制方法
公开(公告)号：JP2009107032A
公开(公告)日：2009-05-21
申请号：JP2007278726
申请日：2007-10-26
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , 株式会社豊田中央研究所
发明人： SHIMADA HIROSHI , TSUSAKA YUJI
IPC分类号： B25J5/00 , B25J13/08
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a legged robot stably walking on an uneven surface by executing an inverted control and a copying control with a good balance, and also to provide its control method.
SOLUTION: The robot 1 includes: a posture angle deviation calculation part 120 for obtaining deviation between a target trunk position posture angle and an actual trunk posture angle; an inverted control part 121 for calculating a trunk correction amount based on posture angle deviation; a trunk position correction part 124 for correcting the target trunk position by the trunk correction amount; a grounding extent calculation part 129 for calculating a grounding extent of a foot with respect to the ground based on a value of a distance sensor 131 provided on the rear of the foot; a coordinate conversion part 122 and a correction amount modification part 123 for obtaining a grounding direction of the foot on the ground from the grounding extent and correcting the trunk correction amount based on the grounding direction; and a trunk position posture angle correction part 125 for correcting the target trunk position posture angle based on the trunk correction amount modified by the modification part 123.
COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT
摘要翻译：要解决的问题：通过执行反转控制和平衡的复制控制，提供一种稳定地在不平坦表面上行走的有腿机器人，并且还提供其控制方法。解决方案：机器人1包括：姿势角偏差计算部分120，用于获得目标主干位置姿势角和实际躯干姿势角之间的偏差; 反转控制部121，用于基于姿势角偏差计算躯干校正量; 中继线位置校正部分124，用于通过干线校正量校正目标主干位置; 接地范围计算部分129，用于基于设置在脚后部的距离传感器131的值来计算脚相对于地面的接地范围; 坐标转换部分122和校正量修正部分123，用于从接地范围获得地面上的脚的接地方向，并根据接地方向校正躯干校正量; 以及用于基于由修改部分123修改的躯干校正量来校正目标躯干位置姿势角的躯干位置姿势角校正部分125.（C）2009，JPO＆INPIT

4. 发明专利

JP2008188684A Biped robot 有权
标题翻译： BIPED机器人
公开(公告)号：JP2008188684A
公开(公告)日：2008-08-21
申请号：JP2007022740
申请日：2007-02-01
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , 株式会社豊田中央研究所
发明人： SHIMADA HIROSHI , TAKEISHI SHINJI , TSUSAKA YUJI
IPC分类号： B25J13/00 , B25J5/00
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biped robot in which a control system maintaining a position and attitude from the sole to the body based upon absolute coordinates in a target position and attitude, and a control system carrying out surface contact of a sole face to a ground contacting surface, are easily designed.
SOLUTION: Control of maintaining the position and attitude from the sole to the body based upon absolute coordinates in the target position and attitude is handled by an inverted control part 64 matching an actual attitude angle of the body to a target body attitude angle. An angle of inclination of the sole fact with respect to the ground contacting surface is detected by a distance sensor 16 and a sole attitude angle calculating part 52 provided on the sole. A deviation between the detected angle of inclination and a target sole attitude angle is added to an output of the inverted control part 64 and inputted into a copying control part 54. Control of carrying out surface contact of the sole face to the ground contacting surface is handled by the copying control part 54. A control system of the whole robot is composed such that a loop of the copying control system is nested in an inner side of a loop of the inverted control system. By such a composition, the inverted control system can be designed after designing the copying control system. The inverted control system and the copying control system can be designed in orderly sequence.
COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT
摘要翻译：要解决的问题：提供一种两足动物机器人，其中基于目标位置和姿态的绝对坐标来保持从鞋底到身体的位置和姿态的控制系统，以及执行面部接触的控制系统易于设计的地面接触表面的底面。解决方案：基于目标位置和姿态的绝对坐标，将鞋底的位置和姿态保持到身体的控制是通过将身体的实际姿态角与目标体姿势角匹配的反转控制部64来处理的。相对于地面接触表面的唯一事实的倾斜角度由设置在鞋底上的距离传感器16和鞋底姿态角计算部52来检测。将检测到的倾斜角与目标鞋底姿态角之间的偏差加到反转控制部分64的输出端并输入到复制控制部分54.控制将底面与地面接触表面进行表面接触整个机器人的控制系统被构成为使得复制控制系统的环路嵌套在反向控制系统的环路的内侧。通过这样的组合，可以在设计复印控制系统之后设计反转控制系统。反转控制系统和复印控制系统可以按顺序设计。版权所有（C）2008，JPO＆INPIT

5. 发明专利

JP2009214670A Wheeled inverted pendulum mobile unit 有权
标题翻译：车轮倒立移动单元
公开(公告)号：JP2009214670A
公开(公告)日：2009-09-24
申请号：JP2008059608
申请日：2008-03-10
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , 株式会社豊田中央研究所
发明人： KOIDE MITSUO , SUKIGARA KAZUTOSHI , TSUSAKA YUJI , DEO TAKASHI , YAMAOKA MASAAKI , YAMADA KOSHI
IPC分类号： B62D61/04 , B25J5/00 , B25J19/06
CPC分类号： G05D1/0891
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wheeled inverted pendulum mobile unit capable of stopping itself without shaking its body.
SOLUTION: A mobile unit 100 includes support legs 20 downwardly extending from a body 10 and grounded at the front and behind of an axle 14 of driving wheels, with lower ends going up and down according to the inclination of the body 10, and a lock mechanism 26 fixing the position of the lower ends of the support members. The support legs 20 are grounded regardless of the operation/non-operation of an inverted pendulum control and move up and down according to the inclination of the body 10. Therefore, the support legs 20 do not interfere the inverted pendulum control though being grounded always. In the case of stopping the inverted pendulum control, the positions of the lower ends of the support legs 20 are fixed by operating the lock mechanism 26. When the inverted pendulum control shifts its state from operative to inoperative, the support legs 20 can support the body 10 without time lag. Thus, the body is not shaken by having the telescopic support legs 20 which is always grounded and the lock mechanism 26.
COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT
摘要翻译：要解决的问题：提供一种轮式倒立摆移动单元，能够在不晃动其身体的情况下自行停止。解决方案：移动单元100包括从主体10向下延伸并且在驱动轮的轴14的前后接地的支撑腿20，其下端根据主体10的倾斜而上下移动，以及固定支撑构件的下端的位置的锁定机构26。无论倒立摆控制的操作/不操作，支撑腿20都是接地的，并且根据主体10的倾斜上下移动。因此，支撑腿20不会通过总是接地来干扰倒立摆控制。在停止倒立摆控制的情况下，通过操作锁定机构26来固定支撑腿20的下端的位置。当倒立摆控制器将其状态从操作转移到不可操作时，支撑腿20可以支撑身体10无时间滞后。因此，通过使总是接地的伸缩支撑腿20和锁定机构26来使身体不被摇动。版权所有（C）2009，JPO＆INPIT

6. 发明专利

JP2008049458A Leg type robot 审中-公开
标题翻译： LEG型机器人
公开(公告)号：JP2008049458A
公开(公告)日：2008-03-06
申请号：JP2006230452
申请日：2006-08-28
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , 株式会社豊田中央研究所
发明人： SHIMADA HIROSHI , SUGA KEISUKE , MURAYAMA HIDEYUKI , KIKUCHI MITSUGI , TSUSAKA YUJI
IPC分类号： B25J5/00 , B25J13/08
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a leg type robot capable of smoothly walking on a walking surface where its irregularity is unknown.
SOLUTION: Data of a target position attitude angle for a foot sole part of a leg section 11 to an imaginary walking surface is included in walking data. A target distance calculating section 106 calculates a target distance between the foot sole part and imaginary walking surface from the walking data. A distance sensor 50 measures a distance between the real foot sole part and real walking surface. A distance deviation calculating means 106 calculates a deviation between the target distance and measured distance. A compensated amount calculating means 110 calculates an amount of compensation for compensating the target position attitude angle of the foot sole part in a direction where its deviation is lessened. A motor driver 116 drives a joint of the leg section so that the foot sole part can follow the target position attitude angle which adds the amount of compensation. Motions of the foot sole part to the real walking surface can be brought near the motions of the foot sole part to the walking surface in the walking figure data by reducing the distance deviation. Then, walking motions close to smooth walking motions in the walking data can be realized.
COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT
摘要翻译：要解决的问题：提供一种能够在其不规则性未知的行走表面上平稳行走的腿型机器人。解决方案：步行数据中包括脚部11的脚部部分到假想行走表面的目标位置姿态角度的数据。目标距离计算部分106从步行数据计算脚部部分和假想行走表面之间的目标距离。距离传感器50测量真实足底部分和实际步行面之间的距离。距离偏差计算装置106计算目标距离和测量距离之间的偏差。补偿量计算装置110计算用于补偿脚底部件在其偏差减小的方向上的目标位置姿态角的补偿量。马达驱动器116驱动腿部的接合部，使得脚部部件能够跟随增加补偿量的目标位置姿态角度。通过减小距离偏差，可以使足底部分到真正的行走表面的运动靠近步行图数据中足底部分到行走表面的运动。然后，可以实现在步行数据中靠近平稳的步行动作的步行动作。版权所有（C）2008，JPO＆INPIT

7. 发明专利

JP2011014100A Inverted pendulum type mobile body and control method for the same 有权
标题翻译：反相型移动体及其控制方法
公开(公告)号：JP2011014100A
公开(公告)日：2011-01-20
申请号：JP2009160133
申请日：2009-07-06
申请人： Toyota Central R&D Labs Inc , Toyota Motor Corp , トヨタ自動車株式会社 , 株式会社豊田中央研究所
发明人： TSUSAKA YUJI , SHINTANI KAZUHIRO
IPC分类号： G05D1/08 , B60L15/20 , B62K3/00 , B62K17/00 , G05D1/02
CPC分类号： Y02T10/7241 , Y02T10/7275
摘要： PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverted pendulum type mobile body which travels with high accuracy on a target path.SOLUTION: This mobile body includes wheels and a vehicle body supported by the wheels and travels on the path while maintaining the vehicle body in an inverted state by allowing the wheels to be driven in rotation. This moving body includes means (40, 32) for calculating a first control command value for controlling the position of the mobile body in the proceeding direction while maintaining the inversion of the vehicle body by using a target track expressing a target position of the mobile body by a time function, means (50, 34) for calculating a second control command value for controlling the angle in the turning direction of the mobile body by using the information regarding the target track and the actually measured or estimated position of the mobile body in the proceeding direction, and means (22, 24) for driving the wheels based on the first control command value and the second control command value.
摘要翻译：要解决的问题：提供一种在目标路径上高精度地行进的倒立摆式移动体。解决方案：该移动体包括车轮和车轮支撑的车体，并在车道上行进，同时将车体保持在通过允许车轮旋转驱动而进行倒档状态。该移动体包括用于通过使用表示移动体的目标位置的目标轨迹来计算用于控制移动体在行进方向上的位置的第一控制命令值的装置（40,32），同时保持车体的倒车通过时间功能，用于通过使用关于目标轨道的信息和移动体的实际测量或估计位置来计算用于控制移动体的转动方向上的角度的第二控制命令值的装置（50,34）前进方向，以及用于基于第一控制指令值和第二控制指令值来驱动车轮的装置（22,24）。

8. 发明专利

JP2015056989A 移動体制御装置有权
标题翻译：移动身体控制装置
公开(公告)号：JP2015056989A
公开(公告)日：2015-03-23
申请号：JP2013189864
申请日：2013-09-12
申请人：トヨタ自動車株式会社 , Toyota Motor Corp , 株式会社豊田中央研究所 , Toyota Central R&D Labs Inc
发明人： YANAKA SOHIRO , SHIMIZU TAKESHI , YAMAUCHI TOMOHIRO , SHIRAISHI TAKASHI , TSUSAKA YUJI , HIROSE NORIAKI
IPC分类号： B60L15/20 , B60R21/00
CPC分类号： Y02T10/7275
摘要：【課題】不安定状態が生じることを抑制可能な移動体制御装置を提供する。【解決手段】移動体制御装置1においては、車両挙動予測部13が、車両Cのドライバの操作に基づいて、車両Cにおけるy方向重心加速度Ayの減少量を算出し、制御部17が、車両Cのロール姿勢角&phgr;をy方向重心加速度Ayの減少量に応じた釣り合いの角度&thetas;に変更するためのロール姿勢角制御トルクを算出する。また、制御部17が、ロール姿勢角制御トルクにより車両Cに生じるロール姿勢角&phgr;の角加速度A&phgr;に基づいて、車両Cの目標ZMPを算出する。そして、制御部17が、目標ZMPが車両Cの安定領域SA内に収まらない場合に、ロール姿勢角制御トルクを制限する。【選択図】図5
摘要翻译：要解决的问题：提供一种能够抑制不稳定状态的发生的移动体控制装置。解决方案：在移动体控制装置1中，车辆行为预测部13计算y方向重心加速度A的减小量车辆C基于车辆C的驾驶员的操作。控制部17计算用于改变侧倾姿势角度的滚动姿势角度控制扭矩。的车辆C到平衡角＆thetas; 对应于y方向重心加速度A的减少量。此外，控制部17基于滚动姿势角＆phgr的角加速度A，通过滚动姿势角度控制扭矩在车辆C处发生，计算车辆C的目标ZMP。然后，控制部17在目标ZMP不能容纳在车辆C的稳定区域SA中的情况下，限制了滚动姿势角度控制扭矩。

9. 发明专利

JP2015054640A 車両制御装置有权
标题翻译：车辆控制装置
公开(公告)号：JP2015054640A
公开(公告)日：2015-03-23
申请号：JP2013189863
申请日：2013-09-12
申请人：トヨタ自動車株式会社 , Toyota Motor Corp , 株式会社豊田中央研究所 , Toyota Central R&D Labs Inc
发明人： YANAKA SOHIRO , SHIMIZU TAKESHI , YAMAUCHI TOMOHIRO , SHIRAISHI TAKASHI , TSUSAKA YUJI , HIROSE NORIAKI
IPC分类号： B60W30/04 , G05D1/08
摘要：【課題】不安定状態が生じることを抑制可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置においては、制御部が、車両Cの目標ZMP及び安定領域SAを算出すると共に、算出した目標ZMPが安定領域SA内に収まるように車両Cを制御する。制御部は、車両Cの旋回時において目標ZMPが安定領域に収まらない不安定状態が予測された場合には、車両Cの加減速を制限する加減速制御を実施する。【選択図】図4
摘要翻译：要解决的问题：提供一种能够抑制不稳定状态的发生的车辆控制装置。解决方案：在车辆控制装置中，控制部计算车辆C的目标ZMP和稳定区域SA，并且控制车辆C 使得计算出的目标ZMP容纳在稳定区域SA中。在车辆C的转弯期间预测出目标ZMP不被容纳在稳定区域的不稳定状态的情况下，控制部进行加速/减速控制，以限制车辆C的加速/减速。

10. 发明专利

JP2014211759A 経路修正装置有权
标题翻译：路由修改设备
公开(公告)号：JP2014211759A
公开(公告)日：2014-11-13
申请号：JP2013087748
申请日：2013-04-18
申请人：株式会社豊田中央研究所 , Toyota Central R&D Labs Inc , トヨタ自動車株式会社 , Toyota Motor Corp
发明人： FUJII AKINOBU , KUBOTA FUMIKO , TSUSAKA YUJI , TAKAOKA YUTAKA
IPC分类号： G05D1/02 , G08G1/16
CPC分类号： G05D1/02 , G08G1/16
摘要：【課題】計算不能となることを防止しながら、移動体と障害物とが接触しない経路に修正する。【解決手段】経路修正装置は、入力された経路データから、経路データで記述される経路を評価したトータル評価値を計算するトータル評価関数が極値をとるときの経路データを探索する。経路修正装置は、経路長に関する経路長評価値と、移動体と障害物の離反距離に関する離反距離評価値と、少なくとも経路長評価値と離反距離評価値とからトータル評価値を計算する。移動体と障害物とが干渉する計算途上の経路に対しては、第1経路長評価関数を用いて経路長評価値を算出すると共に、第1離反距離評価関数を用いて離反距離評価値を計算する。第1経路長評価関数は、経路長が予め設定された第1長さとなるように経路長評価値を算出し、第1離反距離評価関数は、移動体と障害物とが干渉するときに有限の離反距離評価値を算出する。【選択図】図1
摘要翻译：要解决的问题：将路由修改为移动体与无障碍物接触的路线，同时防止计算被禁用的事件。解决方案：路由修改设备执行：搜索输入路由数据以获得路由数据，其中总共评估函数具有极值，用于计算通过评估由路线数据描述的路线产生的总评价值的功能; 计算与路线长度相关的路线长度评估值，与移动体和障碍物之间的距离相关的分离距离评估值，以及至少路线长度评估值和分离距离评估值的总评估值; 并且对于在计算中途的路线，导致移动体干扰障碍物的路线，使用第一路线长度评估函数计算路线长度评价值，并使用第一间隔距离评估来计算分离距离评价值功能。第一路线长度评估函数计算路线长度评估值，使得路线长度等于预定的第一长度; 并且第一分离距离评估函数计算当移动体干扰障碍物时有限的分离距离评估值。

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