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機能創造による実環境適応ロボット開発

研究課題

研究課題/領域番号 16360121
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

小俣 透  東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (10262312)

研究分担者 小杉 幸夫  東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (30108237)
高山 俊男  東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (80376954)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
11,900千円 (直接経費: 11,900千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2005年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワードロボット / 脚ロボット / 移動ロボット / パラレルロボット / ハンド / ハイパースペクトラルセンサ / ハイパースペクトルセンサ
研究概要

本研究では,関節自由度を有効利用することにより移動と作業の両機能を備えた多機能なロボットを開発できることを明らかにし,具体的には全身作業可能な脚ロボットと胴体部をパラレルメカニズムで構成された移動ロボットの開発を行った.このようなロボットを開発するためには,創造的なロボット設計とそれを実現するための機構設計の確立が重要である.
全身作業可能な脚ロボットに関しては,2本の脚が膝立ち姿勢をとり,残りの脚を腕として活用する4脚ロボットを以前より提案してきた.膝立ちする2脚が胴体と残りの脚を支えなければならず,その膝関節に負担がかかる.そこで本研究では,ばねを用いた関節トルク補償機構を考案し,それがない場合に比べて2倍の重量が持ち上げられること,その結果20kgの負荷を持ち上げられることを確認した.一方,脚の駆動には一般的に干渉駆動方式が用いられているが,膝立ち姿勢時に腰関節にも大きな負荷がかかる.提案した膝関節トルク補償機構は膝関節だけではなく腰関節トルクも軽減させる二重の効果があることを明らかにした.4本の脚を腕として活用する6脚ロボットの開発を行った.膝関節にはさらに負担がかかるが,上述の膝関節トルク補償機構により支えることができる.
さらに,腕先で力作業ができるように,力に耐えられるハンドを開発した.指関節のためのリンク式変速機構を考案し,10kgの荷重に耐えられる100gの指関節を開発した.なお,リンク式変速機構の応用として,人間の立ち上がりを支援する支援機を開発した.
一方,胴体部が4自由度のパラレルメカニズムからなる移動ロボットを開発した.他の移動ロボットを持ち上げることができることを実験的に確認した.実環境の多様な状況に対応するためのセンシング法としてハイパースペクトルセンサの利用手法を開発した.以上の研究により,多機能なロボットを開発するための基盤技術の確立を行った.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (45件)

  • [雑誌論文] 多自由度パラレルメカニズム移動ロボット2007

    • 著者名/発表者名
      山脇 輔
    • 雑誌名

      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multi-Degree-of-Freedom Parallel Mechanism Mobile Robots2007

    • 著者名/発表者名
      T.Yamawaki, T.Omata
    • 雑誌名

      JSME Conference on Robotics and Mechatronics

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 負荷感応無段変速機を用いた100[g]・100[N]指の開発2006

    • 著者名/発表者名
      高木 健
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 24・2

      ページ: 263-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of two DOF finger using load-sensitive continuously variable transmission and ultrasonic motors2006

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Takaki
    • 雑誌名

      Advanced Robotics 20・8

      ページ: 897-911

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 100g-100N Finger Joint with Load-Sensitive Continuously Variable Transmission2006

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Takaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 976-981

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 膝立ちする脚ロポットの関節トルク軽減法2006

    • 著者名/発表者名
      高木健
    • 雑誌名

      第24回日本ロボット学会学術講演会

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 膝関節立ち上がり支援角度依存変速機構2006

    • 著者名/発表者名
      高山俊男
    • 雑誌名

      第24回日本ロボット学会学術講演会

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 100[N]Robot Finger with Load-sensitive Continuously Variable Transmission2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki, T.Omata
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan 24・2

      ページ: 263-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of 2.d.o.f. finger using load-sensitive continuously variable transmission and ultrasonic motors2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki, K.Sugiyama, T.Takayama, T.Omata
    • 雑誌名

      Advanced Robotics 20・8

      ページ: 897-911

    • NAID

      10018821376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 100g-100N Finger Joint with Load-Sensitive Continuously Variable Transmission2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki, T.Omata
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 976-981

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Compensation for Joint Torques of a Legged Robot Standing on its Knees2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki, T.Takayama, R.ohshima, T.Omata
    • 雑誌名

      The 24th Annual Conference of the Robotics Society of Japan 2F21

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Angle-Dependent Variable Transmission for standing up Motion of Knee joints2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takayama, T.Takaki, Y.Shimane, T.Omata
    • 雑誌名

      The 24th Annual Conference of the Robotics Society of Japan 1I24

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 100g-100N Finger Joint with Load-Sensitive Continuously Variable Transmission2006

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Takaki, Toru Omata
    • 雑誌名

      Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation

      ページ: 976-981

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 膝立ちする脚ロボットの関節トルク軽減法2006

    • 著者名/発表者名
      高木健, 高山俊男, 大嶋律也, 小俣透
    • 雑誌名

      第24回日本ロボット学会学術講演会

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 膝関節立ち上がり支援角度依存変速機構2006

    • 著者名/発表者名
      高山俊男, 高木健, 嶋根義親, 小俣透
    • 雑誌名

      第24回日本ロボット学会学術講演会

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 負荷感応無段変速機を用いた100〔g〕・100〔N〕指の開発2006

    • 著者名/発表者名
      高木 健, 小俣 透
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 24・2

      ページ: 263-269

    • NAID

      10017964142

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of two DOF finger using load-sensitive continuously variable transmission and ultrasonic motors2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki, K.Sugiyama, T.Takayama, T.Omata
    • 雑誌名

      Advanced Robotics (掲載決定済)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 閉4・閉5リンク系を上体とするパラレルメカニズム移動ロポット2005

    • 著者名/発表者名
      山脇 輔
    • 雑誌名

      日本ロポット学会誌 23・2

      ページ: 213-219

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ロボットハンドのための負荷感応無段変速機2005

    • 著者名/発表者名
      高木 健
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23・2

      ページ: 238-244

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Feature Extraction of Hyperspectral Data for under Spilled Blood Visualization Using Particle Swarm Optimization2005

    • 著者名/発表者名
      S.T.Monteiro
    • 雑誌名

      International Journal of Bioelectromagnetism 7・1

      ページ: 232-235

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ICA-Aided Mixed-Pixel Analysis of Hyperspectral Data in Agricultural Land2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kosaka
    • 雑誌名

      IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 2・2

      ページ: 220-224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Early Stage Image Acquisition System for Disaster Mitigation2005

    • 著者名/発表者名
      Kuniaki Uto
    • 雑誌名

      Proceedings of the IGARSS2005 (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 4R and 5R Parallel Mechanism Mobile Robots2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamawaki, O.Mori, T.Omata
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan 23・2

      ページ: 213-219

    • NAID

      10014512001

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Load-Sensitive Continuously Variable Transmission for Robot Hands2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki, T.Omata
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan 23・2

      ページ: 238-244

    • NAID

      10014512037

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Feature Extraction of Hyperspectral Data for under Spilled Blood Visualization Using Particle Swarm Optimization2005

    • 著者名/発表者名
      S.T.Monteiro, K.Uto, Y.Kosugi, N.Kobayashi, E.Watanabe, K.Kameyama
    • 雑誌名

      International Journal of Bioelectromagnetism 7・1

      ページ: 232-235

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ICA-Aided Mixed-Pixel Analysis of Hyperspectral Data in Agricultural Land2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kosaka, K.Uto, Member, IEEE, Y.Kosugi, Member IEEE
    • 雑誌名

      IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 2・2

      ページ: 220-224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Early Stage Image Acquisition System for Disaster Mitigation2005

    • 著者名/発表者名
      K.Uto, T.Yoshinaga, S.Hoshino, Y.Kosugi
    • 雑誌名

      Proceedings of the IGARSS2005 (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ICA-Aided Mixed-Pixel Analysis of Hyperspectral Data in Agricultural Land2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kosaka, K.Uto, Y.Kosugi
    • 雑誌名

      IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 2・2

      ページ: 220-224

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 閉4・閉5リンク系を上体とするパラレルメカニズム移動ロボット2005

    • 著者名/発表者名
      山脇 輔
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23・2

      ページ: 213-219

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Early Stage Image Acquisition System for Disaster Mitigation2005

    • 著者名/発表者名
      K.Uto
    • 雑誌名

      Proceedings of the IGARSS2005 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 4R and 5R Parallel Mechanism Mobile Robots2004

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Yamawaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 3684-3689

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Load Sensitive Continuously Variable Transmission for Robot Hands2004

    • 著者名/発表者名
      Takeshi. Takaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 3391-3396

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Load-Sensitive Continuously Variable Transmission for Powerful and Inexpensive Robot Hands2004

    • 著者名/発表者名
      Takeshi. Takaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 1st IEEE Technical Exhibition Based Conference on Robotics and Automation (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Crane-Mounted Hyperspectral Imagery System for Stable Analysis of Paddy Field2004

    • 著者名/発表者名
      Yohei Minekawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on Remote Sensing (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Towards Applying Hyperspectral Imagery as an Interoperative Visual Aid2004

    • 著者名/発表者名
      Sidomar T. Monteiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th IASTED Int.Conf.on Visualization, Imaging and Image (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 4R and 5R Parallel Mechanism Mobile Robots2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yamawaki, T.Omata, O.Mori
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 3684-3689

    • NAID

      10014512001

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Load Sensitive Continuously Variable Transmission for Robot Hands2004

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki, T.Omata
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 3391-3396

    • NAID

      10014512037

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Load Sensitive Continuously Variable Transmission for Robot Hands2004

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki, T.Omata
    • 雑誌名

      Proceedings of the 1st IEEE Technical Exhibition Based Conference on Robotics and Automation (CD-ROM)

    • NAID

      10014512037

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Crane-Mounted Hyperspectral Imagery System for Stable Analysis of Paddy Field2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Minekawa, K.Uto, Y.Kosugi
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on Remote Sensing (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Towards Applying Hyperspectral Imagery as an Interoperative Visual Aid2004

    • 著者名/発表者名
      S.T.Monteiro, Y.Kosugi, K.Uto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th IASTED Int.Conf.on Visualization, Imaging and Image (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Load-Sensitive Continuously Variable Transmission for Powerful and Inexpensive Robot Hands2004

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 1st IEEE Technical Exhibition Based Conference on Robotics and Automation (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 4R and 5R Parallel Mechanism Mobile Robots2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yamawaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 3684-3689

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Load Sensitive Continuously Variable Transmission for Robot Hands2004

    • 著者名/発表者名
      T.Takaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 3391-3396

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Crane-Mounted Hyperspectral Imagery System for Stable Analysis of Paddy Field2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Minekawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on Remote Sensing (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Towards Applying Hyperspectral Imagery as an Interoperative Visual Aid2004

    • 著者名/発表者名
      S.T.Monteiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th IASTED Int.Conf.on Visualization, Imaging and Image (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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