| 研究課題/領域番号 |
15360129
|
|---|
| 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 | 立命館大学 (2005-2006)
茨城大学 (2003-2004) |
|---|
研究代表者 |
馬 書根 立命館大学, COE推進機構, 教授 (20250988)
|
|---|
| 研究分担者 |
井上 康介 茨城大学, 工学部, 助手 (10344839)
近藤 良 茨城大学, 工学部, 助教授 (90186867)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2003 – 2006
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
|
| 配分額 *注記 |
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2004年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
|
|---|
| キーワード | 知能ロボティクス / 生物機械学 / 生物・生体工学 / 蛇型ロボット / 神経振動子 / 環境適応 / 中枢パターン発生器(CPG) / 蛇型運動 / 蛇行移動 / モデル化 / 3自由度関節 / 計算機シミュレータ / 舵型ロボット / 差動駆動機構 |
|---|
| 研究概要 |
本研究は、高い信頼性・柔軟性を有する3次元蛇型ロボットのモデルを試作し、蛇の持つ環境適応運動機能を3次元蛇型移動ロボットに適用していくことを目的とした。
1)各関節に±90°以上の可動限界を持つ3次元蛇型ロボットを開発するとともに、蛇型ロボットの機動性を向上するための能動クローラをも開発し、ロボットの関節と能動クローラとの協調制御により高い環境走破性が実現できることを示した。また、滑走面との接地状態を検知するセンサを搭載するロボットをも開発し、そのセンサを利用した路面追従移動やクレバス渡りといった動作を実現し、実装した接地圧検知システムの有効性を確認した。
2)蛇型ロボットの環境適応移動アルゴリズムを導出するために、その運動学モデルと動力学モデルに基づく計算機シミュレータを開発した。このシミュレータで、接地面との抗力分布を制御することにより定抗力運動や蛇のSinus-1ifting運動をシミュレートし、関節の自由度数が運動に与える影響を検証するとともに斜面蛇行移動にも有効な関節の自由度の組み合わせをも検討した。
3)蛇型ロボットの自律分散制御法として、まず相互抑制型CPGネットワークを導入し、実システムへの実装をも行った。本CPGネットワークが蛇行運動のようなリズミカル運動を生成することや、簡単に実システムへ実装できることなどを示した。また、実システムより一個のCPGが余分に必要されしかも安定な周期出力できるまでの時間が長いという問題を解決するために、循環抑制型CPGネットワークを提案した。本CPGネットワークは短時間で安定な周期出力が生成でき、しかも蛇型運動の遷移も可能であることを示した。
4)蛇型ロボット用環境検出センサの開発を行うとともに、摩擦変動に対応したCPGネットワークの各種パメータを遺伝的アルゴリズムによって求めることを検討した。
引き続き、外界情報をCPGにフィードバックし、蛇型移動の適応的な形態変化を目指す。
|
