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抵抗値制御による小型並列密集可能な人工筋肉分散モジュールの試作

Research Project

Project/Area Number 18650045
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

稲葉 雅幸  The University of Tokyo, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (50184726)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉海 智晃  東京大学, 大学院・情報学環, 助教 (60436558)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywordsロボット / 人工筋肉 / 小型分散モジュール / 腱駆動 / 形状記憶合金 / 抵抗値制御 / 小型脚ロボット / アクチュエータ / 知能ロボディックス
Research Abstract

平成19年度においては,前年度に開発してきた基本モジュールを拡張する形で,形状記憶合金(SMA)の抵抗値制御のための小型駆動モジュール,その駆動モジュールと統合するための携帯電話用超小型カメラによる視覚処理可能な小型感覚動作モジュールと球面関節の形状記憶合金による拮抗筋制御機構を組み合わせることにより,外部のシステムからは独立して環境探査行動が可能な超小型腱駆動ロボットシステムを実現した.
具体的には,70[mm]x70[mm]x30[mm],26[g]の大きさを持ち,24本のSMAアクチュエータで16自由度を持つ骨格を駆動する腱駆動型の超小型4脚移動ロボットを開発した.開発した4脚腱駆動ロボットの中央部には,19年度に開発した駆動制御モジュールとLi-ionバッテリ,カメラモジュールを搭載しており,カメラモジュールは高速な携帯電話用のCPUを搭載し高度な画像処理が可能である.そして,制御モジュール及び,カメラモジュールはBluetoothを搭載した通信モジュール基板と連結され,外部との通信を行うことができる.
更に,そのロボットの動作生成手法を提案した.即ち,足先位置から逆運動学問題を解き,関節トルクと関節姿勢を求め,そこから2次計画問題を解くことによって,まず,各SMAの腱長と張力を求める.そして,その腱長と張力から,18年度の研究において確立した抵抗値制御法を用いることで,所望の足先姿勢から制御するSMAの抵抗値を求める手法を開発し,実際のロボットの3自由度球面関節部で検証を行った.
複数の形状記憶合金を密集させ並列に利用する新しい人工筋肉システムを構築することを考え,形状記

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2007 2006

All Journal Article (2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 超小型多自由度腱駆動ロボットのための形状記憶合金密集型抵抗値制御システム2006

    • Author(s)
      浦田 順一, 吉海 智晃, 稲葉 雅幸
    • Journal Title

      第24 回ロボット学会学術講演会RSJ2006 予稿集

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Three-Dimensional Angle Sensor for a Spherical Joint Using a Micro Camera2006

    • Author(s)
      J.Urata, Y.Nakanishi, A.Miyadera, I.Mizuuchi, T.Yoshikai, M.Inaba
    • Journal Title

      Proceedings of The 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      Pages: 4428-4430

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Design of High D.O.F. Mobile Micro Robot Using Electrical Resistance Control of Shape Memory Alloy2007

    • Author(s)
      Junichi Urata, Tomoaki Yoshikai, Ikuo Mizuuchi, Masayuki Inaba
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      アメリカ,サンディエゴ
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 形状記憶合金の抵抗値制御を用いた超小型多自由度腱駆動ロボット2007

    • Author(s)
      浦田順一, 吉海智晃, 水内郁夫, 稲葉雅幸
    • Organizer
      第25回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      日本,千葉
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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