蛇の環境適応移動原理の解明及び環境適応機能を持つ蛇型移動ロボットの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750207
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 馬 書根 茨城大学, 工学部, 助教授 (20250988)
• Keywords: 生物機械学 / 蛇型ロボット / 蛇行移動 / 斜面蛇行 / 環境適応

Research Abstract

本年度において,まず蛇型移動ロボットの機械モデルを考案し試作を行なった.試作した蛇型移動ロボットには,一般の車輪型ロボットと違って,前進のアクチュエータを持たせていない.その体幹を左右運動させ,そして外界環境と相互作用することによって前進・後退運動が生じ,蛇の様々な運動が可能となっている.なお,試作した本ロボットの平地や,坂道などの地表における移動実験をも行なった.
1.蛇型移動ロボットの設計・試作,及びその制御システムの構築
本研究で試作した蛇型移動ロボットは,12関節を有し,それらの関節をDCモータによって左右に運動させている.なお,坂道や凹凸の地面などでの移動も可能にするために,左右方向の力またはモーメントが伝達でき,しかも上下方向の運動が自由にできる受動的な関節を用いている.
2.平地,坂道など様々な地表におけるロボットの移動実験
これまでに研究された蛇型移動ロボットは,主に平地での移動に視点を置いている.本研究では,蛇型移動ロボットの坂道での移動も対象として,ロボットの移動実験を行ない,その移動原理の解明を行なった.

Research Products

• [Publications] S.Ma: "Analysis of Creeping Locomotion of a Snake-like Robot"International Journal of Advanced Robotics. 15・2. 201-224 (2001)
• [Publications] S.Ma, M.Watanabe: "Minimum-time Control of Coupled Tendon-driven Manipulators"International Journal of Advanced Robotics. 15・4. 391-408 (2001)
• [Publications] S.Ma, W.J.Li, Y.Wang: "A Simulator to Analyze Creeping Locomotion of a Snake-like Robot"Proceeding of the 2001 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA'01). 3656-3661 (2001)
• [Publications] S.Ma, H.Araya, L.Li: "Development of a Creeping Snake-Robot"Proceeding of the 2001 IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation(CIRA'01). 77-82 (2001)
• [Publications] S.Ma: "Analysis of Creeping Locomotion of Snakes and Snake-like Robots"Proceeding of the 2001 International Workshop on Bio-Robot and Teleoperation. 60-67 (2001)
• [Publications] 田所・馬: "斜面における蛇型移動ロボットの蛇行移動解析"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会"02講演論文集. (2002)