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災害現場における人命救助機能をも有した油圧駆動パワーアシストショベルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 11450101
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

北川 能  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30153092)

研究分担者 塚越 秀行  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (50313333)
研究期間 (年度) 1999 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワードrescue robot / master-slave control / pneumatic actuator / マスター・スレーブ / 油圧アクチュエータ / レスキューロボット / 空圧アクチュエータ / パワーアシスト / マスタースレーブ / 油圧パワーショベル / レスキュー / アクチュエータ / 災害救助
研究概要

本研究は、土砂崩れなどの災害現場において生き埋めになった被災者の救出作業機能を従来の油圧パワーショベルに付加することを目的としているため、i)力制御しながら土砂・瓦礫などを撤去できる油圧ショベル先端のマスター・スレーブ制御系の構築、ii)i)の作業に時間を要する場合に備えた、瓦礫内部に直接延命用の飲料水を搬送できる駆動式生命線「能動ホース」の開発、これら2本を柱に本年度の研究を遂行してきた。その結果、以下のような研究実績を納めることができた。
i)においては、11年度提案した臨場感の優れたマスター・スレーブ制御系「パラレルインピーダンス制御系」、12度はマスターとスレーブ間の通信遅れ補償した制御系を開発した。この制御系は、スレーブの受ける土砂・瓦礫等の対称物のインピーダンス特性変化にも適応できる機能があり、さまざまな瓦礫内に被災者が存在する場合の識別などにも発展する技術となり得る。本年度はこれらを総合的にまとめ、各状況に応じた制御系の適用法を明らかにした。
またii)においては、11〜14年にかけて開発した「象の鼻」のように柔軟かつ大きな屈曲力を生成できるアクチュエータに関して、本年度は口径45mmの小型湾曲ユニットを開発し方向操舵の機能を有することを確認し、さらに瓦礫内への推進力を生成することのできる推進ユニットを2種類開発した。これらを連結して瓦礫内の推進、および延命用水供給作業の有効性も確認された。今後はさらに防塵対策も行っていく予定である。

報告書

(5件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] A.Kitagawa, H.Tsukagoshi et al.: "Driving Metal of Active Hose : an Artificial Elephant's Trunk"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.13 No.2. 198-204 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 留, 北川: "油圧マスタ・スレーブの2層構造を持つパラレルインピーダンス制御"日本フルードパワーシステム学会論文集. 33-3. 69-75 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 留, 北川: "環境反力を利用したマスタ・スレーブのパラレルインピーダンス制御"日本機械学会論文集. 68-665. 125-131 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Kitagawa, H.Tsukagoshi, Etc.: "Driving Method of Active Hose : an Artificial Elephant's Trunk"Journal of Robotics and Mechatronics. 13, No.2. 198-204 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryu Kitagawa: "Impedance Control with Two Layers for Hydraulic Master-slave"Journal of Japan Fluid Power System. 33, No.3. 69-75 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryu Kitagawa: "Parallel Impedance Control for Master-slave by Using Environment Reaction Force"Journal of Japan Mechanics Society. 68, No.665. 125-131 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 留 滄海, 北川 能: "油圧マスタースレーブの2層構造を持つパラレルインピーダンス制御"日本フルードパワーシステム学会論文集. 33・3. 69-75 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 留 滄海, 北川 能: "環境反力を利用したマスタ・トレーブのパラレルインピーダンス制御"日本機械学会論文集(C編). 68・665. 125-131 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hideyuki Tsukagoshi, Ato Kitagawa, etc.: "Mobile Method of Active Hose Passing through Narrow Space"IROS 2002. 841-846 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.kitagawa, H.Tsukagoshi, M.Sagawa, T.Takeda: ""Active Hose": an Artificial Elepant's Trunk for Rescue Operations"Journal of Robotics and Mechatronics. 13・2. 198-204 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 留,北川: "油圧マスタ・スレーブのインピーダンス制御"平成12年春季フルイドパワーシステム講演会論文集. 25-27 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kitagawa,Tsukagoshi,Segawa,Takeda: "Driving Method of Active Hose : an Artificial Elephant's Nose for Rescue Operation"Journal of Robotics and Mechatronics. 5号(掲載予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 北川,塚越,瀬川,武田: "人命救助活動に用いる連結式多自由度能動ホースの駆動特性"第18回日本ロボット学会学術講演会. 185-186 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kitagawa,Tsukagoshi,Segawa: "Proposal of A Connective Type Active Hose with Many Degrees of Freedom for the Rescue Operation"FLUCOME 2000. 103 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 北川、留、下田、永野: "油圧マスター・スレーブのインピーダンス制御"第17回.流体計測・制御合同シンポジウム講演論文集. 25-29 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 北川、塚越、瀬川、武田: "連結式多自由度能動ホースのための駆動機構の提案"第17回.流体計測・制御合同シンポジウム講演論文集. 115-119 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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