2015 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of long travel and inspection in 3D narrow spaces by passive meandering adaptable to the envirionment
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25289057
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
塚越 秀行 東京工業大学, 工学院, 准教授 (50313333)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ソフトメカニクス / アクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は複雑な曲がりや鉛直上りを含む3次元狭隘経路において、長距離でもスムーズに前進・後退できる全く新しい移動手法を構築することを目指している。移動体は、2本の柔軟チューブから成る線形柔軟体である。チューブ間に推力が生じると、その反動で一方が受動的に蛇行して環境に支持力を生成し、それを足場に他方が推進する。
平成２７年度は、長距離複雑配管内での移動を実現するための要素技術の設計と開発を行った。具体的には、1)長い垂直管内でも自重を支えるための支持力補助機構の開発と動作解析、2)支持力補助の改良機構の開発と動作解析、3) 方向操舵のための２自由度湾曲アクチュエータの開発、などである。
支持力補助機構として、円筒チューブ2本を並列配置した機構を導入した。しかし、当初の予想に反し、開発した支持力補助機構では垂直管内で自重を支持できないことが判明した。そこで、その改良機構として、円筒チューブとマッキベン人工筋とを並列配置する機構を導入した。本改良機構により、改良前の機構より湾曲量５倍程度大きくでき、支持力を３倍程度増幅できることを確認した。また、本機構を移動体の側面に３mおきに装備することが、支持力を増幅するうえで有効となることも確認した。方向操舵用アクチュエータとして、湾曲型チューブアクチュエータを２本用いた構成により、分岐管で目標方向に推進可能となることを確認した。以上の要素技術を用いて、Ｔ字分岐管と垂直管を含む管径50mm、長さ10ｍのアクリル製配管内を５分程度の時間で前進できることを確認した。
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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
当初計画していた長距離配管内の推進を実現するうえで不可欠となる支持力補助機構２自由度湾曲アクチュエータの双方を開発することができたから。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した要素技術を統合し、長距離配管内での移動を実現するためのシステムを構築する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の予定に反し、開発した支持力補助機構では垂直配管内で自重を支持できないことが判明した。研究遂行上、この現象の本質を見極め、改良機構を再設計するうえで有効となる知見を得る必要が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
垂直配管内で自重を支持できる支持力補助機構の改良機構を再設計し、長さ２０ｍの配管内の移動実験を行い、導入手法の有効性を探る。
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Research Products
(1 results)
