Mechanism and driving method of robot in narrow space with multiple soft actuators
Project/Area Number |
19K23502
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Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
0301:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
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Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
Principal Investigator |
Yamamoto Tomonari 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (20849898)
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Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | ソフトロボット / ソフトアクチュエータ / 機構設計 / フィールドロボット / 空気圧アクチュエータ / 配管ロボット / 配管点検 / 空気圧制御 / 空圧制御 / 配管点検ロボット / 移動ロボット / 移動機構 / インフラ点検 |
Outline of Research at the Start |
本研究は、柔軟材料を用いたアクチュエータと新たな駆動原理によるアプローチによって、極狭隘空間でのロボットの運動性能を飛躍的に向上させるロボット構成法の提示を目的とするものである。具体的な研究課題として、①高速動作・大発生力を有する細径の柔軟な流体駆動アクチュエータ、②複数のソフトアクチュエータの協調による運動様式、③アクチュエータの運動制御手法に関する研究開発 の3点を主として研究に取り組む。これらの研究を通して、既存のロボット推進機構の課題を打破し、極狭隘空間におけるロボットの運動特性を飛躍的に向上させることを目指す。
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Outline of Final Research Achievements |
This study aimed to propose a new robot configuration to achieve high locomotion performance in narrow spaces such as inside narrow pipes. The main contributions were: (1) a new structure and working principle for a soft actuator with a duplex-chamber mechanism, (2) a new locomotion generation method with the proposed actuator, and (3) a new pneumatic control method to control multiple actuators with the same air supply line. Furthermore, the robot inspection system for narrow pipes was developed using these research findings. The robot was capable of moving through at a speed of 45mm/s through a horizontal pipe with an inner diameter of 25 mm. Since the robot can take images of pipes in real-time, it would be useful to inspect pipe facilities.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
柔軟材料を用いたソフトロボットの研究は近年急速に研究が進められているが、未知の事柄が多い分野である。その中において、本研究課題の成果は、そのようなソフトロボットの新たな構成方法を示したものである。また、ソフトロボットを動かす上で共通の課題となる空気の制御方法の点においても新たな知見が得られており、他のソフトロボットの制御手法の検討にも資すると考えられる。 本研究課題で開発したロボット点検システムは、これまで点検が難しかった細い配管の内部点検を可能にするものである。本技術は配管設備の維持管理や保守点検に資すると考えられ、設備の長寿命化や安全性の担保に貢献できると期待される。
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Report
(5 results)
Research Products
(10 results)