2022 Fiscal Year Final Research Report

Real-Time Environment Adaptability of Adaptive Arawler Robot with Variable Compliance

Research Project

PDF

Project/Area Number	20K04369
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
Research Institution	Aichi Institute of Technology
Principal Investigator	Okugawa Masayuki 愛知工業大学, 工学部, 教授 (50290747)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	木村哲也長岡技術科学大学, 技術経営研究科, 准教授 (70273802) 大金一二新潟工科大学, 工学部, 准教授 (70255230) 衣笠哲也岡山理科大学, 工学部, 教授 (20321474) 大坪義一近畿大学, 理工学部, 准教授 (90257973)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	移動ロボット / 不整地走破 / 対地適応性 / 環境適応 / コンプライアンス / ダイナミクス / 標準試験法
Outline of Final Research Achievements	In this study, we proposed the implementation of a variable compliance control system for the sub-crawler rotary joint of an active ground adaptive crawler robot and examined the effects of the compliance of the sub-crawler rotary joint on various road surface environments through experiments. With the proposed method, the sub-crawler angle is appropriately controlled in response to changes in the road surface without obtaining external environment information such as the position and height of obstacles, enabling real-time adaptation to unknown variations in the environment (road surface conditions). In addition, it was possible to suggest the possibility of the obstacle running performance compensation by changing the compliance of the sub-crawler rotary joint at any time based on only the posture information of the robot.
Free Research Field	ロボット工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	従来の制御工学的な手法では，未知環境空間に対する制御則の導出は困難である．本研究成果は，ロボットと障害物との相互作用に注目し，機構の受動性と能動制御系の利点を融合した制御系設計手法として非常に特色ある研究である．本研究の成果は，リアルタイム環境適応機能を有したフィールドロボットに関する設計から評価まで一貫した研究基盤の確立に貢献するものである．コンプライアンス制御のように単純な制御則により，災害現場のような非限定環境下での変化に対するロバストな制御手法を確立できれば，災害対応だけでなく，社会インフラやプラントのメンテナンスなど，種々の調査ロボットに関する自律制御の実現に貢献できるものと考える.