2018 Fiscal Year Research-status Report
Autonomous Gait Principe for a Free-Climbing Robot with Mechanical Anisotropy and Uncertainty
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18K13721
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
永岡 健司 東北大学, 工学研究科, 助教 (60612520)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フリークライミング / 把持力の力学的異方性 / 自律歩容原理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，フリークライミングロボットの力学的異方性と環境不確定性を内包した自律歩容原理の確立を目的としている．
そのための研究アプローチとして，本年度は3指型の鉤爪型グリッパを新たに設計・開発し，模擬地形を用いた保持力計測実験を通じて力学的異方性を実験的にに明らかにした．また，グリッパ機構が発揮する保持力の数理モデリングを行い，実験結果との整合性が図れている把持原理であることを示した．これにより，鉤爪型グリッパが有する保持力と地形との関係性についての相互力学を整理した．また，この力学関係を踏まえた力学的歩容安定指標として，鉤爪型グリッパの把持点回りでの転倒モーメントに基づく安定余裕を新たな評価指標として導入し，目的地収束性，到達可能度，および離散把持可能点の情報を統合した評価関数を用いた新たな自律歩容制御を構築し，数値シミュレーションによる理論解析を行った．これにより，提案する歩容手法によって，有限領域までの限られたセンシング情報を用いて，把持可能点が離散的に分布した傾斜面に対して，大将とするフリークライミングロボットが目標地点への到達が可能な運動生成が実現できることを確認した．
さらに，フリークライミングロボットにおける実践的な知覚機能および外環境センシングに向けた構成について初期検討を行い，実機データを用いた取得データの評価を行った．その結果，特にオンボードセンサによって取得する内部情報，および近傍領域情報から鉤爪型グリッパの保持力の検証，およびマクロな地形凹凸の情報を得られることが確認できた．
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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
当初計画の内容と，研究の進行の順番が部分的に前後した項目があるが，おおむね順調に進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度実施したグリッパの力学的異方性を踏まえて，グリップ状態の知覚化と外環境センシングを統合して，当初計画の目標であった自律歩容制御則の構築へ向けた研究を進めていく．
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