| Project/Area Number |
22K19815
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Ikemoto Shuhei 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (00588353)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | テンセグリティロボット / ソフトロボット / 冗長性 / 超冗長 / テンセグリティ |
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| Outline of Research at the Start |
やわらかい材料を利用することの欠点に囚われることなく，やわらかさが生む利点を追求することで，ソフトロボティクスは新しい研究領域となった．本研究では，このプロセスを「冗長さ」への着目から同様に辿る．本研究では，１００以上の独立なアクチュエータを備えた柔軟マニピュレータを実際に開発し，冗長自由度が極端に多いことで可能になる冗長性の利用方法の提案を目指す．具体的には，マニピュレータの開発のため，関節自由度とアクチュエータ数を段階的に増やすことができるスケーラブルな設計方法を提案し，冗長性を利用する方法として，タスク空間に直交する空間に具体的な意味を当てはめていく手法を提案する．
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| Outline of Final Research Achievements |
This study proposed a design and control for a robot driven by as many actuators as possible. As the design method, specifically, we proposed a mechanical design that minimizes mechanical interference and friction even if the number of actuators is increased by using tensegrity. The validity was confirmed by developing a redundant manipulator driven by 40 pneumatic cylinders using this design. As the control method, we proposed a forward and inverse kinematics modeling method using an autoencoder type network. Applying this method to the developed redundant manipulator, we successfuly confirmed/demonstrated the validity of the design and control methods.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
生物の身体はロボットよりもやわらかく，多くの関節自由度を持ち，さらに多くの筋肉で動される．このロボットと生物の間にある「柔軟性の差」と「冗長性の差」のうち，「柔軟性の差」については，ロボット全体を柔軟にするなどの挑戦が行われ，新しい分野として「ソフトロボティクス」が生まれた．一方，「冗長性の差」については，関節やアクチュエータを可能な限り多くするなどの挑戦がなかった．本研究は，冗長性の追求という新しい挑戦に取り組んだ．ロボットが汎用的になるほど，そのロボットは多くの自由度を備えなければならない．本研究は，その備えとして方法論を整備するものであり，萌芽的研究としての異議がある．
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