2017 Fiscal Year Annual Research Report
Research and Development of the Separated Spherical Robotic Rolling Shell Mechanism with Hyper Accessibility to Outer Environment
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17H04910
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
多田隈 建二郎 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (30508833)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ロボット機構 / 機構設計 / 原理考案・具現化 / 全方向移動・駆動 / 移動ロボット / 球殻 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
移動中に被衝突物に衝突したときの衝撃を受け流すことができる移動体として，ジンバル構造を有する移動体が開発されている．しかしながら，従来の球殻構造を有する移動体は，探査活動を行う際に，カメラ画像にフレームが映り込んでしまうという問題があった．画像処理によりこの問題を解決することは可能であるが，外部にアクセスして作業を継続的に行うことは困難である．そのため，新たに考案した分割回転球殻構造により，外部にアクセスしての作業を実現する移動体の構築を本研究の目的とする．本研究で取り組むロボット機構は，橋梁点検時補修作業や，不慮の転倒への対応，エネルギー・空気圧の常時給電などが可能になるといった革新性が著しく高いものである．さらに本構造は，飛行体のみならず，車輪・クローラ・脚型・それら複合といった，数多くの移動体に適応可能であり，学術的な拡張性も有する基盤となる機構システムである．
上記の考えに基づき，当年度での研究を推進させた．具体的には，機体の設計・試作・動作確認実験を通して機構の最適化を図ると同時に，実用に即した機体完成度を高めた．動作試験としては，車輪による段差・溝・斜面を含む簡易不整地の走行試験を最初に行い，機体の基本移動機能の確認を行った．また，転倒における衝撃吸収性能試験機を構成し，実際の転倒において十分に耐えうる機体に仕上がっているかの確認を行った．設計においては，探索用センサ等を搭載することを見越しての十分なスペースをボディー内部に残すようにした．また，機体の自由度数も車輪のみの最小自由度，探査用にさらに洗練させた，機体全体を回転させるための反動を発生させるためのアームの機構設計などを明示した．結果として，考案した原理の有効性を実機を用いた実験にて確認し，且つ，実機具現化のノウハウを蓄積した．
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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
本研究の内容である，超外部アクセス性を有する分割回転球殻ロボット機構の内容を含む招待講演3件に加え，査読付き国際学会での2件の発表を行っている．また，実機自体は既に具現化されてきており，現段階での機体の完成度や，研究推進における学術的な発信具合からも，概ね順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，本年度の取り組みにおいて出た来た新しいアイディアなどを，特許出願などの取り組みにより知財化して，さらに研究開発の体制を整えることにより，より効果的かつ効率的な研究推進を行う．また，実用化なども見据えた研究開発の学術にとどめない出口に関しても意識した上で活動に取り組む．
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