| Project/Area Number |
20H00226
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 20:Mechanical dynamics, robotics, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
稲葉 雅幸 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (50184726)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 邦生 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (50839131)
木村 航平 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (50839230)
垣内 洋平 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任准教授 (70501328)
菅井 文仁 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任講師 (30739256)
野田 晋太朗 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (30825104)
趙 漠居 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (30825378)
浅野 悠紀 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (40783080)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥45,110,000 (Direct Cost: ¥34,700,000、Indirect Cost: ¥10,410,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2020: ¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
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| Keywords | ヒューマノイド / トランスフォームロボット / モジュラーロボット / 飛行変形ロボット / 水陸両用ロボット / 合体分離マルチロボット / ツール交換多機能ロボット / 多態変形推進操作機能 / 知能ロボット / モジュールロボット / 多機能ロボット / 環境認識適応行動 / 移動作業操作行動 / 多態変形変身 / 自己身体推定 / 全身行動制御 / トランスフォーム / 多態推進操作機構 / 移動作業ロボット / 環境適応認識行動 / ロボティクス / 認識行動制御システム / 多態変形機構 / トランスフォーマ / 飛行ロボット / 水中ロボット / センサ融合システム / 環境適応 / 認識行動制御系 / ロボットシステム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，「多態推進操作機構を備えた環境適応移動作業ロボットにおける認識行動制御系の獲得」と題し，(a) 陸・海・空を移動し，作業可能なロボットの統一的なシステム構成法，(b) 多様な環境に適応し多様な身体態様を変形遷移し体勢操作制御法，(c) 多彩な道具作業の操縦に基づく操作認識・修正補助・獲得方式，(d) 多態推進作業機構を備えた全身表現からのロボット身体の分解組立法生成，を主軸に，従来のロボットに想定された運用環境を越えた環境に対しても自由に移動し，作業する汎用ロボットシステムの認識行動制御系の獲得法を理論と実験の両面から明らかにすることを目的とするものである．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，一台のロボットが異なる環境を移動し作業できるようにその形態を変形する多態の身体構造を備えるトランスフォームロボットを実機検証を行いその構成法を示すことを目的とし，最終年度の本年度は，計画に基づいて以下の項目を行った．
(A) バネ内蔵のポゴピンにより電力信号線を接続可変とする基板をロボット機構接続要素サイズで実装し，磁石と弾性構造を併用する脱着機構に組み込むことで全てのロボット機構要素を脱着可能とできる仕組みを実現した．(B) 脱着可能な2脚，4脚，6脚，全方位4輪等の交換可能身体モジュールを実現し，交換時の身体構造の自動認識，自己身体モデルの更新機能を実現した．(C) 接続要素モジュール基板に搭載の角速度・加速度センサチップと70mm以降の近距離からのRGBD画像を生成するヘッド視覚モジュールにより，作業時の揺動推定，体勢維持制御が可能なシステムを実現した．(D) 道具機能の脱着機能として，2指グリッパと交換可能なドライバビット回転道具モジュールを実現し，認識行動操縦制御を行った．(E) サイズの異なる脱着モジュールにより構成したロボットアームにより，より小型の脱着モジュールから構成される全身行動脱着ロボットの下半身各種移動機能モジュールを交換できるシステムや，手先のグリッパや道具をロボット自身の動作で交換できるシステムを構成した．
総合実験として，温度制御により液化固化を制御できるパラフィン浴槽へロボットを浸すことで防水機能も脱着可能な実験環境を実装し，水がたまった環境でのネジ締め道具操作を行う移動作業ロボット実験を実現し，接続モジュールに対する要素間・要素内部・要素表面の接続可変機能により多態推進操作機構を備えた水陸両用などの環境適応移動作業ロボットを構成できることを示し博士論文としてまとめられた．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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