Basic research on a walking platform for getting and analysis of deep-sea mining sample

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K04585
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 渡邉 啓介 東海大学, 海洋学部, 教授 (10297202)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 英之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00196859)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 水中歩行ロボット / 海底鉱物資源 / 装軌式と脚式のハイブリッド

Outline of Annual Research Achievements

最終年度の課題として，8本脚歩行のプラットフォームでは移動速度が遅く，その場回頭ができないことから，これらの欠点を補う手法の一つとして，登坂可能な装軌式プラットフォームの検討を実施した。装軌式プラットフォームでは，海底の傾斜のある坂道を登攀することが難しいため，前後にスライドするアクチュエータ（スライダーと称する）の前方，後方に脚を備える手法を考案し，実験装置を設計，試作した。登坂時には前方の脚をスライダーで前方に移動して地面を掴み，装軌式駆動装置も使用しながら，前方の脚に引き寄せられる形で登坂する。次に，後方の脚を用いて滑り落ちないように後方で自重を支えながら，前方の脚を前方にスライドさせる。このような要領で登坂する仕組みとした。この方法では，脚を２～4本程度の数に抑えることができコストダウン可能であり，装軌式駆動装置によってその場での回頭も可能である。
本検討では，前後2本の脚を実装し，試設計と試作による模型での検討では，重心位置の設定が悪く，登坂能力に改善の余地は多いものの，8本脚プラットフォームと比較して，移動スピードを速くすることが可能であり，８本脚プラットフォームの特徴である登坂能力も備えていることが確認できた。8本脚プラットフォームと異なり，本体をよじ登らせるため脚が坂の地面を掴むように保持する必要があり，脚の保持力の確保が今後の大きな課題である。
本研究によって，8脚歩行式プラットフォームの長所と短所，この短所を克服するための新しいアイデアとして装軌式＋スライダー脚式のプラットフォームの長所と短所を明らかにした。今後，さらに改良を重ね，装軌式＋4本脚のプラットフォームについて検討を進める予定である。