2021 Fiscal Year Research-status Report
非電気系により駆動する自壊型ロボットによる侵入不可能領域の構造物補修の実現
| Project/Area Number |
20K21020
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
松本 光春 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (70434305)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
|
| Keywords | ロボット / 非電気駆動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では従来型ロボットが侵入不可能な領域の構造物の補修に焦点を当て，非電気系により駆動する自壊型ロボットによる侵入不可能領域の構造物補修の実現をその目標として定め，非電気駆動アクチュエータにより駆動し，自らの構造そのものを修復材料として用いる自壊型ロボットの実現可能性を明らかにすることを目的としている．
前年度に行った音波を用いたロボットを動かすための動作原理の調査と駆動周波数の特定結果，および，この現象を利用した非電気駆動で水上利用可能なロボットの設計とその挙動について国際会議で発表を行った．
また、自壊ロボットの実現のため、アルギン酸ナトリウムと乳酸カルシウムのゲル化反応によるプロトタイプとゼラチンのカプセルに修復材を入れたプロトタイプを作成し，その修復性能について調査した．これらの成果については国内会議で発表を行った．
また、前年度の実験では実現できなかった地上でのロボットの駆動に向け、共振を利用した音波駆動型アクチュエータの駆動に関する検討を行った．実験ではアクチュエータの駆動源となる共鳴器の共振周波数について理論・実験双方から検討を行い、その周波数の特定を行った．また、この共振周波数でのアクチュエータの挙動についていくつかのプロトタイプを設計し、地上での前後への往復運動や直進運動の実現可能性について調査した．実験の結果，地上でのロボットの駆動についてその可能性を示唆する結果が得られた．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
音波によるロボットの駆動制御について駆動周波数領域を探索した．また，ロボットのプロトタイプの作成を行い，その駆動可能性を確認した．その結果，水上に限らず地上での動作についても特定の周波数による音波共鳴を用いることでロボットを安定的に制御できることを確認した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度は音波を用いたロボットの駆動ついて前年度難しかった地上での駆動に成功したことから引き続き音波でのより複雑な制御について検討するとともに，音波以外の駆動源の探索や自壊のための外部刺激方法について検討していきたいと考えている．
|
| Causes of Carryover |
前年度の残額も併せ，物性測定器や実験用材料など必要な機材を購入し，今年度に当初予定されていた金額を超える支出があったが，旅費等の費用が抑えられたため，全額の使用には至らなかった。
残額についてはロボット制御用の計算機の購入費や補修実験の材料費として利用する予定である。また，関連する研究成果発表のための学会参加費や論文掲載費への支出も予定している。
|
