Study of 3-D Mobile Manipulation for Integrated Limb Mechanism

• Project/Area Number: 18360123
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: ARAI Tatsuo Osaka University, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (90301275)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TAKUBO Tomohito 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (80397695) ; MAE Yasushi 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (50304027) ; OHARA Kenichi 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (50517886) ; INOUE Kenji 山形大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40203228)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥16,790,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥2,790,000); Fiscal Year 2008: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2007: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000); Fiscal Year 2006: ¥4,700,000 (Direct Cost: ¥4,700,000)
• Keywords: 歩行ロボット / 3次元移動 / 作業移動

Research Abstract

本研究では、複雑な3次元環境内における作業や移動を行うに適したロボットの肢、並びに機構を解析し、ハードウェアの設計試作とアルゴリズムの開発を行った。ハードウェアの構成には、腕としての機能と脚としての機能を併せ持つ腕脚統合をコンセプトに採用し、3次元環境の作業移動アルゴリズムを「脚移動」・「腕作業」・「統合動作」の3つに分類することで、それぞれの作業を行うための環境側とロボット機構の力学的条件を解明した

Research Products

• [Journal Article] Hybrid Locomotion of Leg-Wheel ASTERISK-H (2008)
  • Author(s): Takenobu Yoshioka, Tomohito Takubo, Tatsuo Arai, Kenji Inoue
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatoronics Vol.20, No.3 Pages: 403-412
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hybrid Locomot ion of Leg-Wheel ASTERISK-H (2008)
  • Author(s): Takenobu Yoshioka, Tomohito Takubo. Tatsuo Arai, Kenji Inoue
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatoronics 20(最初403項最後412項)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 人・ロボット協調搬送作業のための仮想インピーダンス壁を用いた移動マニピュレータの制御手法 (2007)
  • Author(s): 田窪朋仁, 荒井裕彦, 谷江和雄, 新井健生
  • Journal Title: 日本機械学会論文集C編 Vol.73, No.731 Pages: 2115-2122
  • NAID: 110006367771
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] レーザポインタによる3次元情報入力装置の開発とそのユーザビリティ評価 (2007)
  • Author(s): 飯尾淳, 井上健司, 新井健生
  • Journal Title: ヒューマンインタフェース学会論文誌 Vol.9, No.3 Pages: 313-324
  • NAID: 10019611290
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sensor-Based Walking on Rough Terrain for Legged Robots (2006)
  • Author(s): Yasushi Mae, Tatsushi Mure, Kenji Inoue, Tatsuo Arai, and Noriho Koyachi
  • Journal Title: Springer, Field and Service Robotics, Springer Tracts in Advanced Robotics Vol.24 Pages: 255-264
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Integrated Limb Mechanism Robot ASTERISK (2006)
  • Author(s): Tomohito TAKUBO, Tatsuo ARAI, Kenji INOUE, Hikaru OCHI, Takeshi KONISHI, Taisuke TSURUTANI, Yasuo HAYASHIBARA, Eiji KOYANAG
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatoronics Vol.18, No.2 Pages: 203-214
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Integrated Limb Mechanism Robot ASTERISK (2006)
  • Author(s): T.Takubo, T.Arai, K.Inoue, H.Ochi, T.Konishi, T.Tsurutani, Y.Hayashibara, E.Koyanagi
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatronics Vol.18,No.2 Pages: 203-214
• [Journal Article] Climbing up onto Steps for Limb Mechanism ROBOT "ASTERISK" (2006)
  • Author(s): S.Fujii, K.Inoue, T.takubo, T.Arai
  • Journal Title: 23rd International Symposium on Automation and Robotics in Construction Pages: 517-522
• [Journal Article] Omni-directional Gait of Limb Mechanism Robot Hanging from Grid-like Structure (2006)
  • Author(s): K.Inoue, T.Tsurutani, T.Takubo, T.Arai
  • Journal Title: Proceedings of the 2006 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Pages: 1732-1737
• [Presentation] Stair Recognition with Laser Range Scanning by Limb Mechanism Robot "ASTERISK" (2009)
  • Author(s): Theeravithayangkura Chayooth, Takubo Tomohito, Mae Yasushi, and Tatsuo Arai
  • Organizer: 2008 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2008)
  • Place of Presentation: Thailand
• [Presentation] stair Recognition with Laser Range Scanning by Limb Mechanism Robot “ASTERISK" (2009)
  • Author(s): Theeravithayangkura Chayooth, Takubo Tomohito, Mae Yasushi, Tatsuo Arai
  • Organizer: 2008 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2008)
  • Place of Presentation: タイ
• [Presentation] UFAMと移動ロボットを用いた建造物モニタリングシステム (2008)
  • Author(s): 塚本健司, 宮内隆弘, 前田真吾, 田窪朋仁, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: 第11回建設ロボットシンポジウム論文集
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] UFAMと移動ロボットを用いた建造物モニタリングシステム (2008)
  • Author(s): 塚本健司, 宮内隆弘, 前田真吾, 田窪朋仁, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: 第11回建設ロボットシンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] 接触情報を用いた腕脚統合型ロボットによる障害物回避 (2008)
  • Author(s): 塚本健司, 田窪朋仁, 大原賢一, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: 第9回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: 岐阜
• [Presentation] 高解像度NDTグリッドマップによる地図生成-サブグリッドを考慮した環境認識- (2008)
  • Author(s): 上撫琢也, 田窪朋仁, 大原賢一, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: 第9回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: 岐阜
• [Presentation] 腕脚統合型ロボットによる摩擦を考慮した多角柱転がし動作 (2008)
  • Author(s): 竹尾岳, 田窪朋仁, 大原賢一, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: 第9回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: 岐阜
• [Presentation] 腕脚統合型ロボットを用いた格子壁面移動の最適歩容計画 (2008)
  • Author(s): 柳原裕也, 田窪朋仁, 大原賢一, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: 第9回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: 岐阜
• [Presentation] Building Monitoring System Using RFID and Mobile Robot (2008)
  • Author(s): Kenji Tsukamoto, Tomohito Takubo, Kenichi Ohara, Yasushi Mae, Tatsuo Arai
  • Organizer: The 5th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI 2008)
  • Place of Presentation: Korea
• [Presentation] 脚車輪ハイブリッド動作による不整地環境での全方向移動 (2008)
  • Author(s): 吉岡健伸, 田窪朋仁, 前泰志, 大原賢一, 新井健生
  • Organizer: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] Stair Recognition with Laser Range Scanning for Continuous Stair Climbing by Limb Mechanism Robot ASTERISK (2008)
  • Author(s): Theeravithayangkura Chayooth, Takubo Tomohito, Mae Yasushi, and Tatsuo Arai
  • Organizer: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 腕脚統合型ロボット「ASTERISK」による多角柱転がし動作 (2008)
  • Author(s): 竹尾岳, 田窪朋仁, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会'08講演論文集
  • Place of Presentation: 長野
• [Presentation] 脚車輪ハイブリッド動作によるASTERISK Hの段差踏破解析 (2008)
  • Author(s): 吉岡健伸, 田窪朋仁, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会'08講演論文集
  • Place of Presentation: 長野
• [Presentation] 腕脚統合型ロボットによる梯子の移動 (2008)
  • Author(s): 藤井祥太, 井上健司, 田窪朋仁, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会'08講演論文集
  • Place of Presentation: 長野
• [Presentation] 腕脚統合型ロボット「ASTERISK」による格子壁面移動 (2008)
  • Author(s): 柳原裕也, 田窪朋仁, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会'08講演論文集
  • Place of Presentation: 長野
• [Presentation] 高解像度NDTグリッドマップによる環境地図生成 (2008)
  • Author(s): 上撫琢也,田窪朋仁, 前泰志, 新井健生
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会'08講演論文集
  • Place of Presentation: 長野
• [Presentation] The Generation of Environmental Map Based on a NDT Grid Mapping (2008)
  • Author(s): Takuya Kaminade, Tomohito Takubo, Yasushi Mae and Tatsuo Arai
  • Organizer: 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA 2008)
  • Place of Presentation: America
• [Presentation] Ladder Climbing Control for Limb Mechanism Robot "ASTERISK" (2008)
  • Author(s): Shota Fujii, Kenji Inoue, Tomohito Takubo, Yasushi Mae and Tatsuo Arai
  • Organizer: 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA 2008)
  • Place of Presentation: America
• [Presentation] The Generation of Environmental Map Based on a NDT Grid Mapping (2008)
  • Author(s): Takuya Kaminade, Tomohito Takubo, Yasushi Mae, Tatsuo Arai
  • Organizer: 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA 2008)
  • Place of Presentation: アメリカ
• [Presentation] Ladder Climbing Control for Limb Mechanism Robot “ASTERISK" (2008)
  • Author(s): Shota Fujii, Kenji Inoue, Tomohito Takubo, Yasushi Mae, Tatsuo Arai
  • Organizer: 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICEA 2008)
  • Place of Presentation: アメリカ
• [Presentation] Building Monitoring System Using RFID and Mobile Robot (2008)
  • Author(s): Kenji Tsukamoto, Tomohito Takubo, Kenichi Ohara, Yasushi Mae, Tatsuo Arai
  • Organizer: The 5th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence(URAI 2008)
  • Place of Presentation: 韓国
• [Presentation] stair Recognition with Laser Range Scanning for Continuous stair Climbing by Limb Mechani sm Robot ASTERISK" (2008)
  • Author(s): Theeravithayangkura Chayooth, Takubo Tomohito. Mae Yasushi, Tatsuo Arai
  • Organizer: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] UFAMと移動ロボットを用いた協調モニタリングシステム (2007)
  • Author(s): 宮内隆弘, 田窪朋仁, 新井健生, 大原賢一
  • Organizer: 日本機械学会2007年度年次大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-09-11
• [Presentation] 力の分散を考慮した腕脚統合型ロボットによる梯子の昇段動作 (2007)
  • Author(s): 藤井祥太, 井上健司, 田窪朋仁, 新井健生
  • Organizer: 第8回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: 広島
• [Presentation] Collaborative Monitoring Using UFAM and Mobile Robot -2ndreport : Development of integrated management system- (2007)
  • Author(s): Takahiro Miyauchi, Tomohito Takubo, Yasushi Mae, Tatsuo Arai, and Kenichi Ohara
  • Organizer: The 4th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence(URAI 2007)
  • Place of Presentation: Korea
• [Presentation] Three-dimensional Pointing Device using a Multi-spot Laser Pointer (2007)
  • Author(s): Jun Iio, Kenji Inoue, and Tatsuo Arai
  • Organizer: The IEEE Second TABLETOP Workshop
  • Place of Presentation: America
• [Presentation] 新井健生第25回日本ロボット学会学術講演会 : "NDTグリッドマップを用いた環境地図生成高解像度グリッドに対応した収束計算の提案" (2007)
  • Author(s): 上撫琢也, 田窪朋仁
  • Organizer: 第25回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] リムメカニズムロボットによるケーブルの回転懸垂移動 (2007)
  • Author(s): 上川健司, 田窪朋仁, 新井健生, 井上健司
  • Organizer: 第25回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] 脚車輪ハイブリッド動作によるASTERISKHの段差踏破 (2007)
  • Author(s): 吉岡健伸, 田窪朋仁, 新井健生
  • Organizer: 第25回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] Collaborative Monitoring Using UFAM and Mobile Robot (2007)
  • Author(s): Takahiro Miyauchi, Tomohito Takubo, Tatsuo Arai, and Kenichi Ohara
  • Organizer: The 2007 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA 2007)
  • Place of Presentation: China
• [Presentation] 脚車輪ハイブリッド動作によるASTERISKの不整地移動 (2007)
  • Author(s): 吉岡健伸, 田窪朋仁, 井上健司, 新井健生, 國松禎明
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 秋田
• [Presentation] 腕脚統合型ロボット「ASTERISK」による梯子の昇段動作 (2007)
  • Author(s): 藤井祥太, 田窪朋仁, 井上健司, 新井健生, 國松禎明
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 秋田
• [Presentation] 腕脚統合型ロボット「ASTERISK」によるNDTグリッドマップを用いた環境地図生成 (2007)
  • Author(s): 上撫琢也, 田窪朋仁, 井上健司, 新井健生
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 秋田
• [Presentation] Collaborative Monitoring Using UFAM and Mobile Robot (2007)
  • Author(s): Takahiro Miyauchi, Tomohito Takubo, Tatsuo Arai, and Kenichi Ohara
  • Organizer: The 2007 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation(ICMA 2007)
  • Place of Presentation: 中国
• [Presentation] Collaborative Monitoring Using UFAM and Mobile Robot-2ndreport: Development of integrated management system- (2007)
  • Author(s): Takahiro Miyauchi, Tomohito Takubo, Yasushi Mae, Tatsuo Arai, and Kenichi Ohara
  • Organizer: The 4th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence(URAI 2007)
  • Place of Presentation: 韓国
• [Presentation] 脚車輪ハイブリッド動作によるASTERISKの不整地移動 (2007)
  • Author(s): 吉岡健伸, 田窪朋仁, 井上健司, 新井健生, 國松禎明
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演
  • Place of Presentation: 秋田
• [Presentation] 腕脚統合型ロボット「ASTERISK」による梯子の昇段動作 (2007)
  • Author(s): 藤井祥太, 田窪朋仁, 井上健司, 新井健生, 國松禎明
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演
  • Place of Presentation: 秋田
• [Presentation] 腕脚統合型ロボット「ASTERISK」によるNDTグリッドマップを用いた環境地図生成 (2007)
  • Author(s): 上撫琢也, 田窪朋仁, 井上健司, 新井健生
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演
  • Place of Presentation: 秋田
• [Presentation] NDTグリッドマップを用いた環境地図生成 高解像度グリッドに対応した収束計算の提案 (2007)
  • Author(s): 上撫琢也, 田窪 朋仁, 新井健生
  • Organizer: 第25回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] Efficient Monitoring by Robot and Intelligent Tag Collaboration (2006)
  • Author(s): Tatsuo Arai, Tomohito Takubo, Kenji Inoue, Tomohiro Umetani
  • Organizer: The 3rd International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI 2006)
  • Place of Presentation: Korea
• [Presentation] Omni-directional Gait of Limb Mechanism Robot Hanging from Grid-like Structure (2006)
  • Author(s): Kenji Inoue, Taisuke Tsurutani, Tomohito Takubo, Tatsuo Arai
  • Organizer: Proceedings of the 2006 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • Place of Presentation: China
• [Presentation] Climbing up onto Steps for Limb Mechanism Robot "ASTERISK" (2006)
  • Author(s): Shota Fujii, Kenji Inoue, Tomohito Takubo, Tatsuo Arai
  • Organizer: International Symposium on Automation and Robotics in Construction2006(ISARC2006)
  • Place of Presentation: Japan
• [Presentation] 腕脚統合型ロボット「ASTERISK」の走行動作生成 (2006)
  • Author(s): 宮内隆弘, 田窪朋仁, 井上健司, 新井健生
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 腕脚統合型ロボット「ASTERISK」による段差のよじ登り動作 (2006)
  • Author(s): 藤井祥太, 井上健司, 田窪朋仁, 新井健生
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] ロボットとRFIDの協調による詳細モニタリングの構想 (2006)
  • Author(s): 新井健生, 井上健司, 田窪朋仁, 梅谷智弘
  • Organizer: 日本機械学会生産システム部門講演会2006講演論文集
  • Place of Presentation: 東京