新型多機能な水陸両用生物型Mother-sonロボットシステム

• 研究課題/領域番号: 15K12120
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能ロボティクス
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 郭 書祥 香川大学, 工学部, 教授 (40273346)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 生物型Ｍother-sonロボットシステム / 生物（ウミガメ）型ハイブリッド駆動機構 / 球型ロボット / 生物型マイクロロボット / 生物型Ｍother-sonロボット / 球型 ロボット / 生物型ハイブリッド駆動機構 / 親子ロボット

研究成果の概要

海底火山の監視、サンゴ礁内の生物の追跡と監視、海底の岩の割れ目中の鉱物のサンプリングなど、非常に複雑な環境での探査及びサンプリングの作業を実現するために、高機動性、高精度、柔軟性、小型化、多機能な駆動モードを持ち、安定した水底歩行運動ができ、環境に優しい回収可能な水陸両用生物型Ｍother-sonロボットシステムの開発が期待される。本研究は、生物（ウミガメ）型ハイブリッド駆動機構を基に着想したものであり、開発したロボットシステムは水陸両用の球型Motherロボットと、これに搭載する複数の生物型マイクロロボットとが連携作業を行うことで、複雑な作業を可能にしたことが検証された。

研究成果

• [国際共同研究] 北京理工大学(中国)
• [国際共同研究] 北京理工大学/天津理工大学(中国)
• [雑誌論文] Visual Detection and Tracking System for a Spherical Amphibious Robot (2017)
  • 著者名/発表者名: Shuxiang Guo(郭書祥), Shaowu Pan, Liwei Shi, Ping Guo, Yanlin He, Kun Tang
  • 雑誌名: Sensors 巻: Vol. 17, No.4 号: 4 ページ: 870-870
  • DOI: 10.3390/s17040870
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design and Performance Evaluation of a Haptic Interface based on MR Fluids for Endovascular Tele-surgery (2017)
  • 著者名/発表者名: Yu Song, Shuxiang Guo(郭書祥), Xuanchun Yin, Lingshuai Zhang, Yu Wang, Hideyuki Hirata, Hidenori Ishihara
  • 雑誌名: Microsystem Technologies 巻: - 号: 2 ページ: 909-918
  • DOI: 10.1007/s00542-017-3404-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Performance evaluation of a strain-gauge force sensor for a haptic robot-assisted catheter operating system (2017)
  • 著者名/発表者名: Linshuai Zhang, ShuxiangGuo(郭書祥), Huadong Yu, Yu Song
  • 雑誌名: Microsystem Technologies 巻: - 号: 10 ページ: 5041-5050
  • DOI: 10.1007/s00542-017-3380-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Roller-skating/Walking Mode-based Amphibious Robot (2016)
  • 著者名/発表者名: Maoxun Li, Shuxiang Guo(郭書祥), Hideyuki Hirata, Hidenori Ishihara
  • 雑誌名: Robotics and Computer Integrated Manufacturing 巻: Vol.44 ページ: 17-29
  • DOI: 10.1016/j.rcim.2016.06.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development and evaluation of a Venus flytrap-inspired microrobot (2016)
  • 著者名/発表者名: Liwei Shi, Shuxiang Guo(郭書祥)
  • 雑誌名: Microsystem Technologies 巻: Vol.22, No.8 号: 8 ページ: 1949-1958
  • DOI: 10.1007/s00542-015-2484-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Modal and fatigue analysis of critical components of an amphibious spherical robot (2016)
  • 著者名/発表者名: .Shuxiang Guo(郭書祥), Yanlin He, Liwei Shi, Shaowu Pan, Kun Tang, Rui Xiao, Ping Guo
  • 雑誌名: Microsystem Technologies 巻: - 号: 6 ページ: 2233-2247
  • DOI: 10.1007/s00542-016-3083-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development and Evaluation of a Novel Magnetic Actuated Microrobot with Spiral Motion using Electromagnetic Actuation System (2016)
  • 著者名/発表者名: Qiang Fu, Shuxiang Guo(郭書祥), Qiang Huang, Hideyuki Hirata, Hidenori Ishihara
  • 雑誌名: Journal of Medical and Biological Engineering 巻: ol.36, No.4 号: 4 ページ: 506-514
  • DOI: 10.1007/s40846-016-0147-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design and Characteristic Evaluation of a Novel Amphibious Spherical Robot (2016)
  • 著者名/発表者名: Jian Guo, Shuxiang Guo(郭書祥), Liguo Li
  • 雑誌名: Microsystem Technologies 巻: - 号: 6 ページ: 1999-2012
  • DOI: 10.1007/s00542-016-2961-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 狭所作業を可能にする小型水中ロボット (2016)
  • 著者名/発表者名: 郭 書祥
  • 雑誌名: 環境浄化技術 巻: 第15巻 第5号 ページ: 69-73
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a biomimetic underwater microrobot for a father–son robot system (2016)
  • 著者名/発表者名: Maoxun Li, Shuxiang Guo(郭書祥）, Jin Guo, Hideyuki Hirata, Hidenori Ishihara
  • 雑誌名: Microsyst Technologies 巻: 0 号: 4 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1007/s00542-016-2817-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preliminary Concept of a Novel Spherical Underwater Robot (2015)
  • 著者名/発表者名: Yaxin Li, Shuxiang Guo(郭書祥）, Chunfeng Yue
  • 雑誌名: International Journal of Mechatronics and Automation 巻: Vol.5, No.1 ページ: 11-21
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mechantronic System and Experiments of a Spherical Underwater Robot: SUR-II (2015)
  • 著者名/発表者名: Chunfeng Yue, Shuxiang Guo, Maoxun Li, Yaxin Li, Hideyuki Hirata, Hidenori Ishihara
  • 雑誌名: Journal of Intelligent and Robotic Systems, 巻: Vol.80, No.2 号: 2 ページ: 325-340
  • DOI: 10.1007/s10846-015-0177-3
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design and Performance Evaluation of a Biomimetic Microrobot for the Father-son Underwater Intervention Robotic System (2015)
  • 著者名/発表者名: Chunfeng Yue, Shuxiang Guo, Liwei Shi
  • 雑誌名: Microsystem Technologies 巻: 0 ページ: 0-0
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Kinect-based Real-time Compressive Tracking System for Amphibious Spherical Robots (2015)
  • 著者名/発表者名: Shaowu Pan, Liwei Shi, Shuxiang Guo
  • 雑誌名: Sensors 巻: Vol.15 No.4 号: 4 ページ: 8232-3252
  • DOI: 10.3390/s150408232
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preliminary Mechanical Analysis of an Improved Amphibious Spherical Father Robot (2015)
  • 著者名/発表者名: Yanlin He, Liwei Shi, Shuxiang Guo, Shaowu Pan, Zhe Wang
  • 雑誌名: Microsystem Technologies 巻: 0 号: 8 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1007/s00542-015-2504-9
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Design and Evaluation of Quadruped Gaits for Amphibious Spherical Robots (2016)
  • 著者名/発表者名: Liwei Shi, Shaowu Pan, Shuxiang Guo(郭書祥), Kun Tang, Ping Guo, Rui Xiao, Yanlin He
  • 学会等名: Proceedings of the 2016 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
  • 発表場所: Qingdao, China
  • 年月日: 2016-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] Communication between Spherical Underwater Robots Based on the Acoustic Communication Methods (2016)
  • 著者名/発表者名: Yaxin Li, Shuxiang Guo(郭書祥)
  • 学会等名: Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
  • 発表場所: Harbin, China
  • 年月日: 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] A Wireless Biomimetic Underwater Microrobot for a Father-son Robot System (2016)
  • 著者名/発表者名: Maoxun Li, Shuxiang Guo(郭書祥)
  • 学会等名: Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
  • 発表場所: Harbin, China
  • 年月日: 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] Study on a Multi-Robot Cooperative Wireless Communication Control System for the Spherical Amphibious Robo (2016)
  • 著者名/発表者名: Shuxiang Guo(郭書祥), Xin Li and Jian Guo
  • 学会等名: Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
  • 発表場所: Harbin, China
  • 年月日: 2016-08-07
• [学会発表] Study on the Control System of a Novel Spherical Underwater Robot (2015)
  • 著者名/発表者名: Yaxin Li，Shuxiang Guo, Chunfeng Yue
  • 学会等名: Proceedings of 2015 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp.2100-2105
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会
• [学会発表] A Low-power SoC-based Moving Target Detection System for Amphibious Spherical Robots (2015)
  • 著者名/発表者名: Shaowu Pan, Liwei Shi, Shuxiang Guo, Ping Guo, Yanlin He, Rui Xiao
  • 学会等名: Proceedings of 2015 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp.1116-1121
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会
• [学会発表] Insect-inspired Biomimetic Underwater Microrobots for a Father-son Robot System (2015)
  • 著者名/発表者名: Maoxun Li, Shuxiang Guo, Kazuhiro Yamashita
  • 学会等名: Proceedings of 2015 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp.964-969
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会
• [学会発表] OFDM-based Micro-Signal Communication Method for the Spherical Amphibious Underwater Vehicle (2015)
  • 著者名/発表者名: Xin Li，Jian Guo，Shuxiang Guo
  • 学会等名: Proceedings of 2015 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp.2094-2099
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会
• [学会発表] 13.Liwei Shi1, Rui Xiao, Shuxiang Guo, Ping Guo, Shaowu Pan, Yanlin He, “An Attitude Estimation System for Amphibious Spherical Robots (2015)
  • 著者名/発表者名: Liwei Shi1, Rui Xiao, Shuxiang Guo, Ping Guo, Shaowu Pan, Yanlin He
  • 学会等名: Proceedings of 2015 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp.2076-2081
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会
• [図書] 『アクチュエータの新材料, 駆動制御, 最新応用技術』 担当部分：第10章 第9節 高分子アクチュエータの生物型超小型水中ロボットへの応用, (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴森 康一、郭 書祥、他83名
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考] 香川大学工学部 郭研究室Ｗｅｂｓｉｔｅ， Ｇｕｏ Ｌａｂ． Ｗｅｂｓｉｔｅ
  • URL: http://guolab.org/Public/LabActivities.aspx#
• [備考] 香川大学工学部郭研究室
  • URL: http://guolab.org/LabResearches/UnderWaterSphericalRobot.aspx
• [産業財産権] 水中ロボット (2016)
  • 発明者名: 郭書祥
  • 権利者名: 郭書祥
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-03-10