災害現場における人命救助機能をも有した油圧駆動パワーアシストショベルの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450101
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 北川 能 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30153092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚越 秀行 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (50313333)
• Keywords: レスキューロボット / パワーアシスト / マスタースレーブ

Research Abstract

本研究は、土砂崩れなどの災害現場において生き埋めになった被災者の救出作業機能を従来の油圧パワーショベルに付加することを目的としているため、i)力制御しながら土砂・瓦礫などを撤去できる油圧ショベル先端のマスター・スレーブ制御系の構築、ii)i)の作業に時間を要する場合に備えた、瓦礫内部に直接延命用の飲料水を搬送できる駆動式生命線「能動ホース」の開発、これら2本を柱に本年度の研究を遂行してきた。その結果、以下のような研究実績を納めることができた。
i)においては、11年度提案した臨場感の優れたマスター・スレーブ制御系「パラレルインピーダンス制御系」、12度はマスターとスレーブ間の通信遅れ補償した制御系を開発した。この制御系は、スレーブの受ける土砂・瓦礫等の対称物のインピーダンス特性変化にも適応できる機能があり、さまざまな瓦礫内に被災者が存在する場合の識別などにも発展する技術となり得る。本年度はさらにこれらの制御系を体系的にまとめあげ、状況に適した制御系が存在することを明らかにした。
またii)においては、11年開発した「象の鼻」のように柔軟かつ大きな屈曲力を生成できるアクチュエータに関して、12年度はその姿勢制御手法の提案と、その制御手法をもとにアクチュエータを複数ユニット直列に連結して狭隘な隙間を走行する実験を行った。さらに本年度は、伸縮動作を専門に行うユニットを開発し、昨年度までの湾曲ユニットと組み合わせることにより、移動速度の向上が図れることを実験により確認した。

Research Products

• [Publications] A.kitagawa, H.Tsukagoshi, M.Sagawa, T.Takeda: ""Active Hose": an Artificial Elepant's Trunk for Rescue Operations"Journal of Robotics and Mechatronics. 13・2. 198-204 (2001)