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

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750207
• 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,昨年に試作した蛇型移動ロボットの機械モデルを用いて平地や,坂道などの地表における移動実験を行なった.また,地表の変動におけるロボットの最適形状についても検討を行なった.
1.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.
2.平地,坂道など様々な地表におけるロボットの最適体形形状
平地,坂道など様々な地表において昨年に試作した蛇型移動ロボットの機械モデルの動作実験を行ない,外部環境を変更したときのロボットの最適体形形状について検討した.対称曲線をロボットの体形形状とする場合,斜面の傾斜の増加に応じてロボットが斜面を登れるようにくねりの大きい体形形状を取ることが判明した.また非対称曲線をロボットの体形形状とする場合,斜面の傾斜の増加に応じてロボットが斜面を登れるようにくねりの大きい体形形状を取るとともにロボットの前半は大きな曲率,その後半は小さな曲率を取ることが分かった.しかも,非対称曲線をロボットの体形形状とする場合は対称曲線をその体形形状とする場合より効率の良い滑走は行なえることも分かった.
3.触覚など,環境をセンシングするセンサの開発
ロボットが傾斜のある斜面を登ることができるように,滑りや,横方向に受ける力を検出するセンサを開発し,それを用いるロボットの自律走行を行なっている.

Research Products

• [Publications] S.Ma, H, Araya, L.Li: "Development of a Creeping Locomotion Snake-Robot"IASTED International Journal of Robotics and Automation. 17・4. 146-153 (2002)
• [Publications] Y.Ohmameuda, S.Ma: "Control of a 3-Dimensional Snake-like Robot for Analysis of Sinus-lifting Motion"Proceeding of the SICE Annual Conference. 1665-1669 (2002)
• [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. (CD-ROM). (2002)
• [Publications] S.Ma, et al.: "Omni-directional Walking of a Quadruped Robot"Proceeding of the 2002 IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems(IROS'02). 2605-2612 (2002)
• [Publications] S.Ma, et al.: "Analysis of Creeping Locomotion of a Snake Robot on a Slope"Proceeding of the 2003 IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation(ICRA'03). (採録決定). (2003)
• [Publications] S.Ma, et al.: "Influence of Inclining Angle of a Slope to Optimal Locomotion Curves of a Snake-like Robot"Proceeding of the 2003 IEEE Int.Conf.on Robotics, Intelligent Systems and Signal Processing(RISSP'03). (採録決定). (2003)