| 研究領域 | ソフトロボット学の創成：機電・物質・生体情報の有機的融合 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05471
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
多田隈 建二郎 東北大学, タフ・サイバーフィジカルAI研究センター, 准教授 (30508833)
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| 研究分担者 |
川上 勝 山形大学, 有機材料システムフロンティアセンター, 准教授 (70452117)
古川 英光 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50282827)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
96,330千円 (直接経費: 74,100千円、間接経費: 22,230千円)
2022年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2021年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2020年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2019年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2018年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
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| キーワード | ロボット機構 / 柔軟機構 / メカニズム設計 / 柔剛切替え / 生物抽能 / 位相機構 / トーラス構造 / メカニズム / 機構設計 / 位相機構学 / 柔剛切替 / ソフトメカニズム / 柔剛兼備 / 柔軟機構設計 / 分岐トーラス / 柔軟ロボット機構 / 機構 / 駆動 / トーラス / 位相設計 |
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| 研究成果の概要 |
分岐・伸展を行う生物学的トーラス構造として，植物の根では不可能な応答性・可逆性を有するより高次機能を実現させているヒモムシ吻構造に着目し，生物学者と共同で研究開発を遂行し，分岐動作，戻し動作・操舵動作のそれぞれを可能にする機械モデルの原理創案と実機具現化に成功した．その研究過程でも，加圧式の柔剛切替え要素や外界からの身体保護のための柔剛を併せ持つウロコ状の機構など各種機構要素を創出した．さらに，分岐部分を自由に構築できるという概念をより推し進め，傷口ができても自ら能動修復させるというロボット血管機構の研究を遂行し，2液体の混合による能動自己修復機能の実現に成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究成果として，ヒモムシ分岐構造においては生物学的にも完全解明がなされていない吻構造の機能を構成論的に研究遂行し，展開動作，戻し動作・操舵動作を可能にさせる実機を具現化させた点は学術的に著しく高い意義がある．また，本機構は災害対応の際の狭隘部調査や，体内でのステントグラフトにも応用可能であるため，社会的意義という点においても非常に価値のある原理を創出できたと言える．さらに，このヒモムシ吻構造の工学的実現の過程で生み出された柔剛切替え機構やウロコ状機構などの各種要素は，ソフトロボット分野においても屋外移動・作業での力学的接触を考慮に入れての設定であるため，学術的に非常に高い意義がある．
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