◆ひざを伸ばそう；直立二足歩行のすすめ

2008/3/12論旨要約追加：本文がかなりくどいので、先に 論旨だけを述べます。
現状の二足歩行ロボットは膝でバランスを とっているが、バランスは腰で取るようにし、膝は主に足を 上げることに使うようにすべきではないか。
当初の腰から下だけのモデルでの開発はアプローチが 間違っていたのではないか。

2008/4/27追加 : ASIMOに深いお辞儀ができるか？
深いお辞儀が可能になると 膝が伸びた形で腰でバランスをとれるのではないか。
竹馬とモンローウォークも研究の価値がありそう。

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HONDAのASIMOが歩いている姿を見ると感動します。
やっぱりロボットの魅力は二足歩行にあります。

実は以前は、HONDAのASIMOに関して成功は難しいだろうなと思っていました。

アプローチが間違っていると思っていたのです。

直立二足歩行の基本は、膝を伸ばした直立にある

人間の移動スタイルは他のいずれの動物とも異なっています。
直立二足歩行です。
単なる"二足歩行"の動物は沢山います。しかしながら、直立 二足歩行を行う動物は、人間以外には見当たりません。

膝を伸ばし、踵を付けて歩く動物。

あるいは、膝を伸ばし、踵を付けて、すっくと立ち上がる動物。

この立ち姿はどのように成り立っているのでしょうか？
膝は制御に大きくは関係していません。
重要なのは腰から上、胴、頭、腕なのです。上体と腰、足 の関係なのです。
すっくと立った時、主に腹筋、背筋で上体の傾きを変え、 バランスをとっています。腰を使うのです。腰を使うと いうことは即ち腹筋背筋を使うということです。

直立二足歩行の基本はこの二足直立にあると思います。
直立二足歩行機械の開発は、先ず、この二足直立から入るの が確実な道だと考えていました。
つまり、小さな接地面積の上に立ち、中央部に屈曲機構（腰）を いれ、屈曲機構の上に大きな重量を置き、バランスをとる。
すっくと立ち、少しバランスを前に倒し進む。これこそ歩きだと 考えています。
人間は、重い頭まで含めて歩行機構となっているのです。 決して移動機構としての足/腰の上に上体が乗っているだけでは ないのです。

ところが、実際の二足歩行機械の開発は

随分昔になりますが二足歩行機械の開発の話を聞いたときには 「これではだめだ」と思いました。
上体でバランスをとるという考えを全く入れていないのです。
腰から下だけ制御の対象と考え、上体は単に移動機械の上に乗る 乗客扱いなのです。
バランスをとるための中心は膝だと考えているようなのです。

結局のところ、膝中心でも、現実的な二足歩行機械は作れたので そのアプローチは間違ってはいなかった訳ではあります。

とはいえ。。。

人間の形が機械にとっての理想とは限らないけれど

HONDAにしてもTOYOTA,SONYもみな二足ロボットは膝を曲げて立ち、 膝を曲げて歩きます。
これは上体によりバランスをとるのだという考えを入れず、腰から 下だけで膝中心で開発を行ってきたからだと思います。

人間の直立二足歩行の仕組みとは全く異なった仕組みです。

もちろん、人間の仕組みが一番良いとは限らないのですが、 模倣してみるべきものだと思います。

ひざを伸ばして立ちましょう。ひざを伸ばして歩きましょう。 腰を使いましょう。腰を使うとは即ち上半身を利用するという ことです。

＃＃＃
イラストは、腰と足のつながりに関してちょっと簡略化しすぎ かもしれません。

＃＃＃　蛇足（猿足）
2001年宇宙の旅のヒトザルも膝を曲げたままでした。
ASIMOも進化すると膝を伸ばすのかな。

＃＃＃　蛇足（熊足）
かかとを付けて歩く動物は大変少なく、人間を含む地上のサル類、 クマ類くらいではないでしょうか？
クマの姿はイヌやネコなどの動物とは違っていて、子供の頃、絵にするときに なんだか、出来の悪い着ぐるみみたいで違和感をもちました。
ひざは曲げますが、なんとなく人間の足に一番近いような気がします。

＃＃＃　蛇足（象足) (2008/11/12追加)
象の膝の曲がり具合は人間に近いように見えますが、 かかと部がＬ字状にはなっておらず、肉厚ではある けれど爪先立ちのような状態です。
最初、書こうとは思っていたのですが、書かずにいました。
ところがTVを見ていると「象の足は人間と同じように動く」 という表現に出会ったので、一応書いておいた 方がよいかと思いました。 まあ、かかとは違うけど膝は似ていると言われればそうかも知れませんが。

＃＃＃　蛇足（ゴジラ足)
ゴジラはかかとをつけて歩かないといけないと思っているのは僕だけ でしょうか？

＃＃＃　2008/11/12
つい先日HONDAが歩行アシストシステムを公開していました。
腰から下だけのロボットのようなものです。
執念を感じます。
この記事が今一つシャキンとしない理由は、「直立２足歩行は まず腰でバランスを取るべきだ」という考えが論旨であるにも 関わらず、それを否定するようなHONDAの実績に「すごいなあ」 と思ってしまうことですね。

＃＃＃　2014/04/08
ゴジラ足とゴジラもどき足のかかと、ひざの絵を追加

＃＃＃　2014/07/29
ゴジラ足の絵に象足（2014年版ゴジラの足）を追加