2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K04393
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
岩谷 靖 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (10400300)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ロボット / 制御しやすさ / 制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，具体的なロボットの制御しやすさの指標に関するロボット設計問題の課題として，球形トレッドミルのモータ配置問題について取り組んだ．球形トレッドミルは，トレッドミル（ルームランナー）の疑似平面方向への拡張である．球形トレッドミルは三つの全方位車輪付きモータから構成され，これら全方位車輪の上に置かれた球の回転を制御することで，並進二次元および回転一次元方向のトレッドミルを実現する．これにより，トレッドミル上の動物の定点観測を可能にする．
球形トレッドミルの操作性は，三つの全方位車輪の配置（位置および角度）に極めて大きく依存する．既にある種の最適配置は明らかにされているものの，その最適配置では高速動作時に大きな振動を発生する問題があった．
本研究では，この問題を解決する最適配置条件を二つ提示した．一つは並進二次元と回転一次元方向の制御が可能である配置であり，もう一つは並進二次元方向のみの制御が可能である配置である．前者は，これまでのロボットの制御しやすさの指標である可操作度については，これまで知られている最適配置と等価な結果を有する．しかし，高速動作時の振動特性について，振動を大きく減少することが可能であることを実験的に明らかにした．後者は，回転方向の制御を行わない代わりに可操作度を向上し，さらに高速動作時の振動特性も改善するものである．これら二つの最適配置は，可操作度が最適である配置の自由度を活用したものである．
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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
当初は制御しやすさの指標について，ロボットの制御問題を考え，理論面から考察する予定であった．この方面での成果は少なかったが，ロボットの設計問題を前倒して考察し，実験的に大きな成果を得た．この対応は，研究計画当初から研究計画の一つとして予定していたものである．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初予定通り，ロボットの制御問題における制御しやすさの指標について考察し，その指標を明らかにするとともに，設計問題についてもさらなる議論を行う．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症拡大対策のため，参加を予定していた学会がすべてオンライン開催となり，旅費に関する支出が無くなったため，次年度使用額が生じた．これらは，当初想定していなかった実験補助に関する謝金等にあて，研究の効率化を計る予定である．
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