2015 Fiscal Year Annual Research Report
機電要素一体融着造形方式によるロボット用着脱可能機能組織体の構成法確立
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26630090
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
稲葉 雅幸 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (50184726)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 知能ロボット / ラピッドプロトタイプ / 機電要素一体化 / 気化熱 / ポーラス構造 / 排熱機能 / レーザ焼結 / アルミ粉体焼結 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の成果を踏まえて，本研究での機電要素一体融着造形方式として，アルミ粉体をレーザ焼結により造形する方式を利用する方法に取り組み，全身が筋骨格ヒューマノイドの筋駆動ユニットに対して力制御駆動が可能で持続力を必要とする関節駆動へ必要となるロボット着脱可能機能組織体の構成法を実ヒューマノイドロボットへの搭載を行って実評価可能な形で示すことを行った．
具体的には，モータと電子回路の機電要素を一体化した場合の大きな課題として，モータとモータ駆動素子からの発熱が大きな問題となる．この課題に対して，排熱機能を一体化させるべくアルミ粉体焼結により，多孔質のポーラス構造を実現し，排熱特性を調べることを行った．特に，空隙の粒度を変化させることで，水の流れを作る部分と水を気化させる構造を一体化させて実現できるため，モータに直付け可能な骨格構造に排熱機能を搭載させる仕組みを実現した．これにより，筋骨格ヒューマノイドの上腕に配置した肩と肘の関節駆動用モータの排熱を集約的に水冷化する仕組みを構成し持続的に保持力を必要とする腕動作に対しても運動の継続性を高められる効果があることを行動実験とともに確認することができた．この水冷構造は，ポーラス構造をもった骨あるいは外装部に組みこむことが可能となり，着脱可能な筋ユニットのモータ保持部に密着させて実現できる方式でありロボット用着脱可能機能組織体として水冷気化熱を利用する排熱機能をもたせた組織体の構成法を確立できたことになる．
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[Presentation] Development of Musculoskeletal Spine Structure that Fulfills Great Force Requirement in Upper Body Kinematics,2015
Author(s)
Toyotaka Kozuki, Yotaro Motegi, Koji Kawasaki, Yuki Asano, Takuma Shirai, Soichi Ookubo, Yohei Kakiuchi, Kei Okada, Masayuki Inaba
Organizer
The 2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,
Place of Presentation
Hamburg, Germany
Year and Date
2015-09-29 – 2015-10-02
Int'l Joint Research
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