2022 Fiscal Year Annual Research Report
Design and embodiment of robotic driver based on branched and extension torus mechanism using super flexible materials
| Project Area | Science of Soft Robot: interdisciplinary integration of mechatronics, material science, and bio-computing |
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| Project/Area Number |
18H05471
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
多田隈 建二郎 東北大学, タフ・サイバーフィジカルAI研究センター, 准教授 (30508833)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川上 勝 山形大学, 有機材料システムフロンティアセンター, 准教授 (70452117)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | メカニズム / 機構設計 / 柔剛切替え / 位相機構学 / トーラス構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度においては，分岐・伸展を行うロボット駆動体において，特に分岐部の構造を，生物学の観点も含めたヒモムシの吻構造から機能抽出するという切り口において，機体の先端を折り返し伸展させて上下左右に湾曲させる機構の創案・実機具現化を行った．また湾曲・屈曲の回数に関しても先端にアクチュエータを投入して屈曲部があってもアクチュエータへのエネルギーは供給できる構成とすることで，複雑形状を取ることが可能な機体具現化を，これまでの技術の総結晶として取り組んだ．その結果，本ロボット機体の作動流体として非圧縮性流体としての水を用いており，先端での操舵デバイスの設計次第では浮力を活用することにより，アクチュエータの数以上の自由度を付加させることが可能となる新しい劣駆動設計を生み出すに至った．本方式は，外部環境を観察・調査するためのセンサの姿勢を水平に保つという機能も持たせ得るものであり，試作機の具現化と実機実験を通しての本方式は先端折返し式伸展トーラス機構に限定されずに活用することができる知的成果であると言える．
また，研究を推進するスタイルの例として，上記の分岐構造の拡張であるロボット血管内の作動流体の候補として，低粘性・速乾性のある自己修復性ゲルの基礎的研究および，高分子ゲルの反応特性を変化させるための知見を，研究分担者の川上勝氏に主に担当して頂き，移動・駆動様式の考案および，具現化に研究代表者のチームが取り組むというように，連携と役割分担を相互的に行いながら研究開発を進めていった．
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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