Research on stiffness and viscosity of soft robots during high-speed motion

• Project/Area Number: 24K00856
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 王 忠奎 立命館大学, 理工学部, 准教授 (50609873)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川村 貞夫 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構(BKC), 教授 (20186141) ; 有田 輝 九州大学, 工学研究院, 助教 (60843993) ; 平井 慎一 立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: ソフトロボット / 剛性・粘性 / 高速運動 / 食品ハンドリング

Outline of Research at the Start

ソフトロボティクスは，近年注目されているが，多くのソフトロボットの剛性が低く，大出力と高速運動に不向き，実用化されたケースがまだ少ない．本研究では，柔軟や脆弱物をハンドリンクするソフトロボットハンドの剛性・粘性に注目して，高速動作における力学モデルの構築を行い，ソフトハンド剛性・粘性の影響を解明し，高速動作を求められる剛性・粘性の設計を明らかにする．異方剛性を含む高速運動とロボットの柔軟性を両立することを探り，構造設計と運動制御を考慮した最適設計を確立する．研究成果がソフトロボット設計の基礎理論になる．応用として，ソフトロボットハンドによる食品や農林水産物の高速ハンドリングを着目する．