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Control and verification of completely-active-actuation centipede-like robots

Research Project

Project/Area Number 16K06181
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Inagaki Shinkichi  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80362276)

Research Collaborator SUZUKI TATSUYA  
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: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords知能機械学 / ロボティクス / 多脚歩行 / 分散制御 / ムカデ型ロボット / 6脚移動ロボット / 接地点追従法 / 知能ロボティクス / 知能機械システム / 多脚移動ロボット / 知能機械 / 移動ロボット / 多脚移動 / 知能ロボティックス
Outline of Final Research Achievements

Centipede-like robots, which are consist of segments with a pair of legs, and six-legged robots were addressed in this research. These robots are expected to walk on even unknown complex environment, such as disaster areas. First, a sequential trajectory and contact-points generation method was developed for the centipede-like robots, and the follow-the-contact-point (FCP) gait control was improved considering the posture stability of the trunk for the six-legged robots. Next, a motion planning method based on simultaneous planning of contact points and the body trajectory was developed. Additionally, a timekeeper control, an adaptive control method using formal verification, was developed. Finally, a centipede-like robot with three-degree active inter-segment joints and a six-legged robot were developed, and the six-legged robot showed its high traversal performance of the robots equipping the proposed control methods in this research.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では災害地などで活用できる移動ロボットとして、特に6脚以上の多脚移動ロボットを開発した。これらのロボットは転倒しにくいため様々な不整地環境での活躍が期待できる。その一方で、脚数が多いことから制御が難しく、これまでに期待される性能を実現するまでに至っていない。本研究では、分散型歩行制御法である接地点追従法を基盤として、制御性能の向上、運動計画による知能化、環境への適応能力の向上を行なった。そして、ムカデ型ロボットと6脚移動ロボットの実機を開発し、実験を通してその高い不整地踏破能力を実証した。

Report

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

    (20 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Adaptive Walk of Decentralized-controlled Hexapod Robot Based on Follow-the-contact-point Gait Walking with Timekeeper Control2019

    • Author(s)
      村田勇樹,稲垣伸吉,鈴木達也
    • Journal Title

      Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers

      Volume: 55 Issue: 1 Pages: 51-58

    • DOI

      10.9746/sicetr.55.51

    • NAID

      130007582099

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Follow-the-Contact Point Gait Control and Hexapod Robots2019

    • Author(s)
      稲垣 伸吉, 村田 勇樹
    • Journal Title

      Journal of the Robotics Society of Japan

      Volume: 37 Issue: 2 Pages: 156-159

    • DOI

      10.7210/jrsj.37.156

    • NAID

      130007617826

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Derivation of Contactable Ranges for Decentralized-controlled Hexapod Robot Based on Model Checking with Timed Automaton2017

    • Author(s)
      MURATA Yuki、INAGAKI Shinkichi、SUZUKI Tatsuya
    • Journal Title

      Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers

      Volume: 53 Issue: 11 Pages: 590-600

    • DOI

      10.9746/sicetr.53.590

    • NAID

      130006206187

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cutting a parameter space for a multi-legged robot based on model checking2017

    • Author(s)
      Keisuke Nomura, Shinkichi Inagaki
    • Journal Title

      SICE journal of control, measurement, and system integration

      Volume: 10 Issue: 4 Pages: 317-323

    • DOI

      10.9746/jcmsi.10.317

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 接地点追従法と姿勢制御に基づく6脚移動ロボットの実機実験2019

    • Author(s)
      村田 勇樹,鈴木 義久,稲垣 伸吉,鈴木 達也
    • Organizer
      第31回自律分散システム・シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
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    • Author(s)
      鈴木 義久,村田 勇樹,稲垣 伸吉
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      第31回自律分散システム・シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 接地点追従に基づく半自律6脚移動ロボットの実機開発2018

    • Author(s)
      村田勇樹, 鈴木義久, 稲垣伸吉
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      第36回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2018)
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 姿勢安定化を考慮した接地点追従法に基づく6脚移動ロボットの適応歩行2018

    • Author(s)
      鈴木義久, 村田勇樹, 稲垣伸吉
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      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 平行リンク機構型3自由度体節間間接を持つムカデ型ロボットの実機開発2018

    • Author(s)
      木俣岳志, 出島貴将, 稲垣伸吉
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 歩行可能条件を保証するKeeper Time 制御を用いた6脚移動ロボットの適応歩行2018

    • Author(s)
      村田勇樹, 稲垣伸吉, 鈴木達也
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      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
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  • [Presentation] 3自由度体節間関節を持つムカデ型ロボットの分散歩行制御と実機開発2018

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      稲垣 伸吉, 出島 貴将, 木俣 岳志
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      第62回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI’18)
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  • [Presentation] 接地点追従歩行に基づく6脚移動ロボットのTime Keeper制御2018

    • Author(s)
      村田 勇樹、稲垣 伸吉、鈴木 達也
    • Organizer
      第30回自律分散システム・シンポジウム
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  • [Presentation] 6脚移動ロボットの姿勢を考慮した接地点追従法での歩行2018

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      鈴木 義久、村田 勇樹、稲垣 伸吉
    • Organizer
      第30回自律分散システム・シンポジウム
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  • [Presentation] 接地点追従法と歩行についての一考察2017

    • Author(s)
      稲垣 伸吉
    • Organizer
      第30回自律分散システム・シンポジウム
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 接地点追従法に基づく6脚移動ロボットのTime Keeper制御2017

    • Author(s)
      村田 勇樹、稲垣 伸吉
    • Organizer
      第35回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2017)
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 3次スプライン曲線を用いた逐次軌道生成によるムカデ型ロボットの歩行制御2017

    • Author(s)
      出島 貴将、村田 勇樹、稲垣 伸吉
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017 in Fukushima
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 接地点追従法と接地点指令による6脚移動ロボットの歩行2017

    • Author(s)
      鈴木 義久、村田 勇樹、稲垣 伸吉
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017 in Fukushima
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 対側脚間の非同期制御に基づくムカデ型ロボットの歩行性能の向上2016

    • Author(s)
      出島貴将, 村田勇樹, 稲垣伸吉
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      横浜
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 能動体節間関節を持つムカデ型ロボットの歩行制御2016

    • Author(s)
      出島貴将,村田勇樹,稲垣伸吉
    • Organizer
      第22回創発システム・シンポジウム
    • Place of Presentation
      長野県諏訪市
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      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋大学鈴木研究室

    • URL

      http://www.suzlab.nuem.nagoya-u.ac.jp/

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      2016 Research-status Report

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

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