水中作業移動ロボットの開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08750303
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 米田 完 東京工業大学, 工学部, 助教授 (70221679)
• Keywords: 作業移動ロボット / 3次元安定性 / 水中ロボット

Research Abstract

本研究では、水中作業移動ロボットの実用化に向けて、ロボットの水中における安定した作業を実現するための新しい形態を提案し、その力学的安定性評価法を確立した。
従来にない新しい形態の海中ロボットとして,潮流に対しても安定した姿勢を保持できる脚と作業用の腕を兼用できる複数のマニピュレータを装備するものを提案し、基本的な機構を検討するため、小型の試作機を製作した。本研究の水中作業移動ロボットは、潜水作業の中でも危険な、潮流の速い場所での作業が可能であること、小型でありながら比較的大きな力の必要な作業が可能であることを目標としている。これを実現するため、脚としてロボットを支持することもできる脚兼用のマニピュレータを装備し、通常の作業用マニピュレータとしての機能に加えて移動中の確実な位置と姿勢を保持するための脚とする。また棚状の敷設物などを把持してロボット本体の確実な位置固定を行う。これにより速い潮流に対しても確実な姿勢の保持を行うことができる。また、浮遊型の場合に問題となる作業反力による本体姿勢の不安定性も解消できる。また、水中をはじめとする3次元空間内での作業と移動を安定して行うためには、従来の安定性判別法である「安定余裕」や「ZMP」等の概念は適用できない。そこで、本研究では新しい安定性の概念として、ある2つの把持固定点を除く残りの固定点が仮想的に消滅させたときに生ずる回転方向を考えることを基本とする方法を開発した。この新しい安定性評価基準については、学会発表を行い、他の研究者とも討論を行った。現在、試作機の動作調整中であるが、これにより安定性評価の検証を行う予定である。

Research Products

• [Publications] Kan Yoneda: "Tumble Stability Criterion of Integrated Locomotion and Manipulation" Proc.of Intelligent Robots and Systems. 870-876 (1996)
• [Publications] 米田 完: "作業移動型ロボットの安定性" 日本ロボット学会 作業移動型ロボット研究専門委員会報告書. 20-24 (1996)