2022 Fiscal Year Annual Research Report
複雑環境における３次元ヘビ型ロボットの適応的振る舞い生成
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20K04380
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
亀川 哲志 岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 准教授 (80432623)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ヘビ型ロボット / 形状ベースコンプライアンス制御 / 圧力センサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヘビ型ロボットは細長い構造であるので狭隘地や複雑な構造物に進入して探索をするロボットとしての応用が期待されている．本研究の目的は，ヘビ型ロボットを移動させるためのモーションを事前計画するだけでなく，ロボットと環境との力学的相互作用の中で適切に移動するためのモーションを生成することである．一般の移動ロボットの運動生成においては，障害物を避ける運動が計画されることが多いが，本研究においては障害物との接触により生ずる反力を積極的に利用して推進するヘビ型ロボットの実現を目指している．環境との接触を積極的に利用して推進するヘビ型ロボットが実現されれば，本来期待されている用途でのヘビ型ロボットの実用化が加速すると考えている．そのため，本研究では３次元運動が可能なヘビ型ロボットのすべてのリンクに全周の圧力を測定するためのセンサを搭載し，このセンサ情報を利用した局所的アドミッタンス制御により適応的に複雑な環境を走破するヘビ型ロボットの実現を目指した．
これまでに，特に配管環境において，形状ベースコンプライアンス制御を配管内で螺旋捻転運動をするヘビ型ロボットへ適用した．ここで，形状ベースコンプライアンス制御に用いるパラメータは，粒子群最適化のアルゴリズムを用いて，シミュレーター内に構築したヘビ型ロボットを用いることにより探索した．また，ロボットの頭部側と尾部側で形状を別々に適応させることによって，配管径が変化する前後において両方の配管径に局所的に適応させることが可能となり，内径300mmの配管から内径200mmの配管へと下部から上部へ推進する際に滑落を防ぐことを実機実験にて実証した．
さらに，特殊な環境や条件におけるヘビ型ロボットの活用として，高所からの落下や，密集配管，柔らかい床などを想定した研究を行った．
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Research Products
(11 results)
