2016 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２８年度は、長さ２０ｍの複雑配管内での総合実験を行い、これまでに設計・開発してきた長距離配管内を移動するための要素技術の有効性の確認と、これらを統合したシステムの妥当性を検証した。具体的には、1)分散配置された推進用流体アクチュエータの動作特性の考察、2)長い垂直管内でも自重を支えるための支持力補助用アクチュエータの表面材質の検討、3)方向操舵のための２自由度湾曲アクチュエータの制御方法の検討、4)先頭ユニットに装備されたカメラからの画像による管路内の情報収集作業の実現、などを行った。
推進用流体アクチュエータとして、マッキベン人工筋を梯子状に分散配置した構成により、先頭ユニット内のアクチュエータ単体による推進と比べ、2.5倍ほど推力を増すことを確認した。支持力補助用アクチュエータとして、表面材質に生ゴムを導入することにより、支持力が1.2倍程度増すことを確認した。方向操舵用アクチュエータの制御方法として、2本の湾曲用アクチュエータの差圧を調整することにより、ピッチ・ヨー角±60度の範囲を制御可能となることを確認した。さらに、先頭ユニットに装備されたカメラにより、分岐管での目標方向への推進を操縦者が判断可能となることを確認した。以上の要素の統合により、T字分岐管や垂直管を含む管径50mm, 長さ20ｍのアクリル製配管内を１５分程度の時間で前進・後退が可能となることを確認し、提案手法の妥当性を検証することができた。なお、推進速度の改善策は今後改良すべき課題として残された。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
