2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15360129
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
馬 書根 立命館大学, OCE推進機構, 教授 (20250988)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 康介 茨城大学, 工学部, 助手 (10344839)
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| Keywords | 知能ロボティクス / 生物機械学 / 生物・生体工学 / 蛇型ロボット / 神経振動子 / 環境適応 / 蛇行移動 / モデル化 |
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| Research Abstract |
本研究の目標は,高い信頼性・柔軟性を有する3次元蛇型ロボットの機械モデルを試作し,蛇の持つ環境適応運動機能を有する3次元蛇型移動ロボットの開発を行うことである.前年度までに±90度以上の可動限界角を持つ3自由度関節ユニットによる3次元蛇型ロボットを開発した.平成17年度において,蛇型移動ロボットの機動性を向上させるための能動クローラの開発,運動学・動力学に基づく計算機シミュレータの改良,CPGネットワークによる蛇型ロボットの自律分散制御を行った.具体的には,
〓能動クローラの開発 蛇型移動ロボットの機動性を向上させるため、その外周に受動車輪とともに能動クローラを取り付けることにした.開発した能動クローラは以下のような特徴を持つ.
〓遊星歯車減速機構によって,クローラが一つの入力で二つの同軸且つ同回転方向の出力が得られている.
〓一つの入力で二つの出力があるクローラは平坦な地面推進することだけでなく,障害物に接触したりする時に運動方式の切り替えが自動的にできている.
単純な動作実験で,開発したクローラ移動機構は平坦な地面,傾斜面で移動することや,段差を接触する時に制御を必要せずに自律的に段差を乗り越えられることなどを検証した.
〓計算機シミュレータの改良 3次元蛇型ロボットの環境適応移動アルゴリズムを導出するために開発した計算機シミュレータの改良を行った.本シミュレータを用いて,蛇型ロボットの3次元運動がよく簡単に実現できている.
〓CPGネットワークによる蛇型ロボットの自律分散制御 蛇型ロボットの環境適応移動が自律的に行えるために,循環型CPGネットワークを構築した.本ネットワークの安定性を数学的に証明し,短時間で安定な周期出力が生成できることを計算機シミュレーションで確認した.なお,このネットワークの出力による蛇型ロボットの動作生成ができることを実機実験で検証した.
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