2020 Fiscal Year Research-status Report
Study of Biomass Eating Energy Sustainable Robot
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20K04385
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
土居 隆宏 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40410633)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | エネルギーハーベスティング / 移動ロボット / センシング / バイオマス / 熱電発電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度は「ものを食べて動く」機能をもつロボットの機構について，（１）エネルギー効率の良い移動機構およびバイオマス回収機構の開発，および（２）バイオマス燃焼炉の試作と効率的な点火と継続燃焼の検証実験を行った．
（１）移動機構およびバイオマス回収機構の開発
使用するモータの選定にあたり，ソーラーモータシリーズを対象にトルクと消費電力の計測を行った．一定の負荷トルクをかけたときにもっとも消費電力が少ないSolar Motor 02を採用した．また，バイオマス回収機構について，ハンド部が平行を保つリンク機構について検討し，胴体付近に配置したモータからワイヤを介して力を伝え，電力を断ったときにばねで閉じる方向に一定の力を出し続けることができ，カウンターウェイトでバランスを取ることでモータの負荷を小さくできる機構の設計を行った．また，実機により，消費エネルギーとエネルギー収支が黒字になる動作計画について検討を行った．
（２）バイオマス燃焼炉
枯葉バイオマスを対象とし，ニクロム線を用いた点火装置の試作と動作確認を行った．燃焼と発電が可能な燃焼炉を製作し，箱型の形状で，床部分の密閉度を変化させたときの発電量を比較し，できるだけ開放した方が燃焼温度が発電量が増加することを明らかにした．また，自己燃焼熱による継続燃焼を実現するための，炉内部の形状について，仕切り板を用いた比較実験を行い，枯葉が積み重なる形状が望ましいことを明らかにした．
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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
提案するコンセプトについて，その核となる移動，回収機構とバイオマス燃焼炉の試作が完了しており，評価試験によるデータが得られている．
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| Strategy for Future Research Activity |
試作の結果をもとにロボット全体の形を決定し，再度機構設計を行う．また，熱電発電の回路ユニットを製作し，マイコンにより消費電力と発電電力のログを取得できるようにする．これを使い，移動とバイオマス回収動作，発電機能の検証を行う．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染防止に関連して，学会出張費がなくなったことと，熱電発電のモジュール，データロガーの購入時期を変更したため．
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