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Walking mechanism with gantry-shaped legs for wetland mobile robots

Research Project

Project/Area Number 16K06171
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

Hanajima Naohiko  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (40261383)

Research Collaborator Monoi Yuuki  
Kaneko Taiki  
Sasaki Daiki  
Liu Jian  
Sasaki Kota  
Touda Kazuki  
Hase Takanori  
Yokosawa Yuya  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords湿原調査 / 環境保全 / 移動ロボット / フィールドロボット / 泥濘地 / 丈長草密集地 / 湿原環境 / 二重螺旋移動機構 / 不整地 / システム統合 / 経路計画 / 安定歩行 / 静的歩行 / 正規化安定余裕 / 傾斜地 / 動力学シミュレーション / ロボティクス / 環境調査支援
Outline of Final Research Achievements

We have progressed the development of the double spiral mobile robot which can noninvasively travel the place where plants with high and hard stem grow densely. It makes spiral pipes rotate and move forward, then walks on the spiral pipes with special gantry-shaped legs. We proposed several moving methods, such as going forward, turning along the arc, or keeping balance on a slope. We tested the methods on the dynamics motion simulation to show the efficiency. Further, we built a half-model prototype of the robot. It is shown that the robot can be actually built and operated as expected.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

葦などが密生する場所を,植物を踏み倒さずに移動できる機構は他になく,二重螺旋移動機構は独自性のある仕組みである.その機構の実現可能性および適用可能性を実証するために,コンピューターシミュレーションによる動作検証,プロトタイプを製作して動作確認ができたことに学術的な意義がある.開発した技術や知見は,葦が密生する湿原地帯の調査のみならず,笹やぶなどが生い茂る山林などにも適用できる.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 傾斜のある地面における二重螺旋移動ロボットの安定歩行に関する研究2019

    • Author(s)
      長谷隆功, 花島直彦, 藤平祥孝, 水上雅人
    • Organizer
      日本機械学会北海道学生会第48回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットにおけるねじ駆動式グリッパの開発2019

    • Author(s)
      横沢裕哉, 花島直彦, 藤平祥孝, 水上雅人
    • Organizer
      日本機械学会北海道学生会第48回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Preliminary experiments of pose stability for a double spiral mobile robot -Preparation and setup of half-model prototype-2019

    • Author(s)
      Kazuki TOUDA, Kota SASAKI, Naohiko HANAJIMA, Yoshinori FUJIHIRA, and Masato MIZUKAMI
    • Organizer
      Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Mitigation Research 2019 (JSED 2019)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットの片側モデル試作機における正規化エネルギー安定余裕の推定2019

    • Author(s)
      佐々木 宏太,花島 直彦,藤平 祥孝,水上 雅人
    • Organizer
      第51回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットにおける螺旋把持のためのワイヤ巻取機構の開発と握力測定2018

    • Author(s)
      當田 一貴,花島 直彦,藤平 祥孝,水上 雅人
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットにおける旋回移動のための動作計画2018

    • Author(s)
      佐々木 大輝,花島 直彦,長谷 隆功,藤平 祥孝,水上 雅人
    • Organizer
      第61回自動制御連合講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットにおける螺旋把持位置の相互関係を維持する動作計画と評価実験2018

    • Author(s)
      佐々木 宏太,花島 直彦,藤平 祥孝,水上 雅人
    • Organizer
      第19回(公)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SI2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 湿原調査を目的とした二重螺旋移動ロボットの開発 -門型開閉式脚機構の改良-2017

    • Author(s)
      佐々木 宏太、花島 直彦、金子 太貴、水上 雅人、藤平 祥孝
    • Organizer
      日本機械学会北海道学生会第46回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      北海道,室蘭市,室蘭工業大学
    • Year and Date
      2017-03-04
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Motion Planning for Turning Movement of Double Spiral Mobile Robot2017

    • Author(s)
      Daiki Sasaki, Naohiko Hanajima, Kunio Kawauchi, Yoshinori Fujihira, Masato Mizukami:
    • Organizer
      Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Mitigation Research 2017
    • Place of Presentation
      Muroran Inst. of Tech., Muroran, Japan
    • Year and Date
      2017-03-03
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットにおける正規化エネルギー安定余裕を考慮した斜面歩行シミュレーション2017

    • Author(s)
      金子 太貴,佐々木 宏太,花島 直彦,水上 雅人,藤平 祥孝
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 '17,
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットにおける4点の把持位置を考慮した動作計画2017

    • Author(s)
      佐々木 宏太,花島 直彦,水上 雅人,藤平 祥孝
    • Organizer
      第50回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットの把持動作実現に向けたワイヤ巻取機構の開発2017

    • Author(s)
      當田 一貴,花島 直彦,藤平 祥孝,水上 雅人
    • Organizer
      日本機械学会北海道学生会第47回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットの門型脚における着地点検出2016

    • Author(s)
      劉 健、佐々木 大輝、花島 直彦、梶原 秀一、藤平 祥孝、水上 雅人
    • Organizer
      第17回(公)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
    • Place of Presentation
      北海道,札幌市,札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-12-15
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Static Stability of Double-Spiral Mobile Robot Over Rough Terrain2016

    • Author(s)
      Naohiko Hanajima, Taiki Kaneko, Hidekazu Kajiwara, Yoshinori Fujihira
    • Organizer
      2016 9th EUROSIM Congress on Modelling and Simulation
    • Place of Presentation
      Oulu City Theatre, Oulu, Finland
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 正規化エネルギー安定余裕を考慮した二重螺旋移動ロボットの斜面歩行動作の検討2016

    • Author(s)
      金子太貴、花島直彦、佐々木大輝、梶原秀一、藤平祥孝、水上雅人
    • Organizer
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形県,山形市,山形大学
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 二重螺旋移動ロボットの旋回移動における動作計画2016

    • Author(s)
      佐々木大輝、金子太貴、花島直彦、水上雅人、藤平祥孝
    • Organizer
      第21回 知能メカトロニクスワークショップ
    • Place of Presentation
      北海道,函館市,はこだて未来大学
    • Year and Date
      2016-08-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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