Up 関節トルクNN の入出力形式 作成: 2026-07-27
更新: 2026-07-30

４足歩行ロボット ＞ 身体 ＞ 体性神経系 ＞ 遠心性 ＞ 関節トルクNN ＞ 入出力形式

    脳NN が出力する関節動作信号は，シンプルにつぎの形：
    　　目標の姿勢･勢い = 目標の関節角度･角速度
    　　　= (θ_target, ω_target )
    　　θ_target = (θ_target(1), ‥‥ , θ_target(12)　　
    　　ω_target = (ω_target(1), ‥‥ , ω_target(12)
    　　θ_target(k), ω_target(k)：
    　　　　　関節ｋの目標の関節角度と角速度

    ここで ｢12｣ は，関節の総数：
    　　３関節 (hip, knee, ankle) / 脚 × ４脚


    関節トルクNN の入力は，これだけでは不足である。
    即ち，つぎの情報が要る：
    　　今の姿勢･勢い = 今の関節角度･角速度
    　　　= (θ_now, ω_now )
    　　θ_now = (θ_now(1), ‥‥ , θ_now(12)　　
    　　ω_now = (ω_nowt(1), ‥‥ , ω_target(12)
    　　θ_now(k), ω_now(k)：
    　　　　　関節ｋの今の関節角度と角速度

    行動指令プログラムは，この情報を状態メモリから取り出し，(θ_target, ω_target ) に付け加えて，関節トルクNN の入力とする。


    ＜関節の動き＞
    　　　　どれだけ曲げるか
    　　　　どんな角速度で動かすか
    には，つぎの含意がある：
    　・どのタイミングで接地するか
    　・どの軌道で足先を動かすか
    　・どの脚をどの方向へ動かすか

    これらは，＜関節の動き＞に従属する。
    そこで＜関節の動き＞を NN の入力にするというわけ。


    関節トルクNN は，入力
    　　　 ((θ_now, ω_now), (θ_target, ω_target ))
    に対し，関節のサーボモータのトルク
    　　　τ = (τ(1), ‥‥ ,τ(12))
    を出力する。
    τ(k) は，関節ｋのサーボのトルクで，
    　　　 (θ_target(k), ω_target(k))
    を実現することになるもの。


    ここで重要な注意：
    歩行脳NN は,
    　　時点列 t_0, t_1, ‥‥
    の上で，
    　　s_0 → a_0 → s_1 → a_1 → ‥‥
    と動作する。
    t_i と t_{i+1} の間隔Δt は，約１秒。

    関節トルクNN は，この時点列とシンクロすることになる。
    τ(k) による (θ_target(k), ω_target(k)) の実現は，時間 Δt の出来事である。