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上体運動による平衡維持と非駆動車輪車両推進力生成の同時実現に関する研究

Research Project

Project/Area Number 22500173
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

伊藤 聡  Gifu University, 工学部, 准教授 (70291911)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords車両推進 / 平衡制御 / 非駆動輪 / スケートボード / インラインスケート / ツイストカー
Research Abstract

本研究では,スケートボードやインラインスケートによる移動手法のうち,地面を脚等で蹴ることで推進力を得るのではなく,受動車輪をもつ台に上体すべて搭載させた状態で,平衡を保ちながら上体を運動させることで車体全体を駆動する推進方法を明らかにすることを目的としている.これまでの研究では外力作用に対して静的平衡を如何に保つかが研究されていたが,この研究では静的平衡を保ったまま移動が可能になる点で新しく,工学的応用に意義がある.
本年度は,研究課題で例示した「2輪スケートボード」,「インラインスケート」,「ツイストカー(プラズマカー)」の3対象について以下の成果をえた.
2輪スケートボードでは,その数理モデルを構築し,そのモデルによる推進が現実運動を記述しうるかを,ヒトの実際のスケートボード運動の計測結果と比較を行った.推進方向の軌道は合わせられることができるが,未知パラメータの調整によっている可能性が残るので,その正確な同定による結果の一致が課題である.
インラインスケートは,ヒトの運動を伸縮する脚をもつ一質点系としてモデル化し,非ホロノミック拘束をもつ台車の上で脚の伸縮と足首のヨー軸周りのひねりを周期的に与えることで,推進が可能であることをシミュレーションにより示した.
ツイストカーでは,ステアリングの周期的な動きと推進距離・方位の変化をルックアップ・テーブルとして保存し,これを利用して所定の位置へ誘導する方法を提案した.また,その有効性をシミュレーションにより検証した.

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results)

  • [Journal Article] Motion measurement of two-wheeled skateboard and sinusoidal approximation of input force trajectory2010

    • Author(s)
      Satoshi Ito, Shouta Takeuchi, Minoru Sasaki
    • Journal Title

      Proceedinf of the 4th IMEKO TC 18 Symposium Measurement, Analysis and Modelling of Human Functions

      Pages: 72-77

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2016-04-21  

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