2014 Fiscal Year Annual Research Report
多自由度クローラ型移動ロボットの不整地斜面走破性向上による広域火山探査の実現
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14J03767
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山内 元貴 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 不整地走破性 / 多自由度クローラ型移動ロボット / 自己位置推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本は，数多くの火山を有する火山大国であり，これまでにも，火山噴火により発生する火砕流や土石流といった自然災害によって甚大な被害がもたらされてきた．そこで，人的被害の軽減と噴火現象の科学的理解の追求を目的として，遠隔操作を中心としたロボット技術を活用した広範囲な火山の探査観測を行うことが期待されている．地表面移動ロボットによる活火山探査を考えた場合，不整地走破性能が大きな課題の一つである．
本研究では，火山に代表される軟弱不整地斜面上での走破性向上による広域火山探査の実現を目的として，(1)多自由度クローラ型移動ロボットの開発，(2)複数のMEMS-IMUを用いた自己推定手の構築，(3)軟弱斜面上での走行制御手法の構築について，研究開発を行い，研究目的を目指すこととした．
平成26年度には，研究を遂行する上で必要となる多自由度クローラ型移動ロボットの開発，MEMS-IMUを用いた位置推定手法，および斜面横断時の走行制御手法について，並行して研究開発を行った．その結果，ロボット全体の設計および走行部の組み立て，単一のMEMS-IMUを用いた位置推定手法の構築，クローラ型移動ロボットの冗長自由度を用いた走行制御手法の構築が完了した．今後は，複数のMEMS-IMUを用いた自己位置推定手法の構築およびロボットへの組み込み，推定した自己位置を走行制御へ適用することにより，軟弱斜面上での走行性能が大幅に改善され，移動ロボットによる火山探査に向けて大きく前進することが期待できる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要に記述した通り，クローラ型移動ロボットの開発にに関してはほぼ完了した．また，位置推定手法についても，単一のMEMS-IMUを用いた自己位置推定手法の構築および評価を完了した．複数のMEMS-IMUを用いた位置推定手法については，平成27年度中に構築し，走行制御に適用することで，軟弱斜面上での走破性の向上が期待できる．以上より，本研究は，順調に進呈していると評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度の前半に，クローラ型移動ロボットの開発を完了し，実際の活火山環境にて走行試験を実施する．また，複数のMEMS-IMUを用いた位置推定手法については，次年度中に構築し，クローラ型移動ロボットに組み込む予定である．平成28年度の前半に，走行制御手法を構築し，走行試験を繰り返し行い，手法の改良を進める．
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