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Research and Development of Spiderman-Type Robot with Innovative Locomotion

Research Project

Project/Area Number 20H02119
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

Nagaoka Kenji  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60612520)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Keywordsクライミングロボット / テザークライミング / 移動探査ロボット / 鉤爪型ロボットグリッパー / 極限地形 / 極限ロボット / 探査ロボット / ロボットハンド / 極限探査 / ロボット / 凹凸適応ハンド / ハンドアイ / 移動ロボット / テザー移動 / クライミング移動 / 極限探査ロボット
Outline of Research at the Start

本研究では,既存ロボットの未踏領域である凹凸急傾斜地形における革新的な移動方式として,スパイダーマン型の超人的なロボット・ロコモーションを提案し,実証することが目的である.ハンド多指の非同時「しがみ付き」とテザークライミング(複数テザーの長さ制御による空間移動)を相乗的に組み合わせることで,移動可能領域の飛躍的な拡大に挑戦する.さらに,ハンドアイ・システムの地形認識技術を構築し,これら新規技術を機能的に融合した統合ロボットシステムの開発と技術実証をおこなう.

Outline of Final Research Achievements

This research aims to propose and demonstrate a spiderman-like robot locomotion as an innovative robotic mobility on uneven and steep terrain, which is an unexplored area for conventional mobile robots. To cope with technical issues that conventional multi-legged climbing robots with spine grippers, such as the limitation of adaptation of the spine gripper to uneven terrain and the limited range of motion of the legs, we challenge to develop a new mobile robot technology that expands the area of mobility in extreme terrain by synergistically combining the non-simultaneous gripping of multiple fingers of the hands and tethered-climbing which is a spatial movement by controlling the length of multiple tethers. We develop and demonstrate an integrated robot system that functionally integrates these new technologies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2009年に日本の月面探査機「かぐや」が世界に先駆けて発見した月の縦孔は,月面地下の溶岩流が形成した洞窟の天窓とされ,月面地下空洞の発見に繋がる大きな科学的成果であり,近年,一気に注目が集まっている.月の地下空洞は,宇宙放射線や隕石からの防壁性と高い温度安定性から,将来の月面基地拠点としても期待されている.そのため,この地下空洞にアクセスするためのキーテクノロジーとして,既存ロボットにとって未踏領域である縦孔や洞窟のような凹凸急傾斜地形にアクセス可能な新しいロボット探査技術の実現が強く望まれる.この技術が実現することにより,月面開発の新たな局面を切り拓いていくことが期待できる.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] 把持力補償機能を有する四脚型ロッククライミングロボットの垂直登攀実験2022

    • Author(s)
      川野智博, 木村遼哉, 川口大輝, 永岡健司
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: TBD

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 鉤爪型グリッパーの凹凸地形把持点に関する実験解析2023

    • Author(s)
      奥座夕貴, 永岡健司
    • Organizer
      日本機械学会九州支部 第54回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] フリークライミングロボットのための鉤爪型ロボットグリッパ―の把持特性解析2022

    • Author(s)
      脇園皓士, 奥座夕貴, 川口大輝, 永岡健司
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
  • [Presentation] A tethered-climbing robot system for lunar terrain: modeling and analysis2022

    • Author(s)
      Simon Harms, Tomohiro Kawano, Kenji Nagaoka
    • Organizer
      2022 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 極限地形での空間移動が可能なテザークライミング型ロボットのための伸展アーム機構のプロトタイプ開発2021

    • Author(s)
      川野智博, 川口大輝, 永岡健司
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 把持力補償機能を有する四脚型ロッククライミングロボットの垂直登攀実験2021

    • Author(s)
      川野智博, 木村遼哉, 川口大輝, 永岡健司
    • Organizer
      第39回日本ロボット学会学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 洞窟探査のための四脚型フリークライミングロボットの天井歩行実験2021

    • Author(s)
      川口大輝, 川野智博, 脇園皓士, 永岡健司
    • Organizer
      第17回「運動と振動の制御」シンポジウム(MoVic)/第30回スペース・エンジニアリング・コンファレンス(SEC)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 凹凸地形における鉤爪型ロボットグリッパ―のなぞり把持の提案2020

    • Author(s)
      川口大輝, 永岡健司
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic equilibrium of climbing robots based on stability polyhedron for gravito-inertial acceleration2020

    • Author(s)
      Warley F. R. Ribeiro, Kentaro Uno, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida
    • Organizer
      The 23rd International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Non-periodic gait planning based on salient region detection for a planetary cave exploration robot2020

    • Author(s)
      Kentaro Uno, Yusuke Koizumi, Keigo Haji, Maximilian Keiff, Simon Harms, Warley F. R. Ribeiro, William Jones, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida
    • Organizer
      The 15th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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