Real-Time Variable Musculoskeletal System for Soft Robots Inspired by Biological Formation

• Project/Area Number: 25K01197
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 梅舘 拓也 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (60582541)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩本 憲泰 信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (30778816) ; 大森 祥輔 法政大学, 経済学部, 准教授 (70777979)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2026: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000); Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
• Keywords: ソフトロボティクス / 超離散化 / 反応拡散方程式 / 筋骨格系

Outline of Research at the Start

ソフト・ロボティクスは生物の柔軟な身体に着想を得ているが，依然として生物のような適応性や俊敏性を実現できていない．その要因は，形状や剛性分布に関する体系的な設計論の欠如にある．本研究では，生物の筋骨格構造を生み出す反応拡散メカニズムに着目し，これを基盤とした数理モデルを構築する．加えて，超離散化を用いて高速・安定に筋骨格を生成し，モデルの2-3次元化を通じて，重量物を扱える柔軟ハンドや生物のように動く移動ロボットを自動設計・製作する．さらに，温度や電場で剛性を変化させる素材を用い，環境やタスクに応じて筋骨格を実時間で変化させるロボットハンドの開発も行う．