巧みなワイヤの配置による拘束を利用した2足歩行ロボットの革新的脚部機構の開発

• 研究課題/領域番号: 16H06682
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能ロボティクス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 白藤 翔平 東京大学, 人工物工学研究センター, 特任研究員 (80779330)
• 研究期間 (年度): 2016-08-26 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 歩行ロボット / 脚機構 / ワイヤ拘束機構 / ロック機構 / 非円形プーリ / 平ベルト / ワイヤ拘束 / 知能ロボティクス / 機械力学・制御 / ロボット脚 / 知能ロボティックス

研究成果の概要

本研究では、ワイヤを用いてロボット脚の複数関節の運動を拘束することで、所望の脚軌道を実現し、ロボットの重量を機械的に支えながら歩行をおこなう、エネルギ効率の良いロボット脚構造の実現を目指した。そのなかで、ワイヤ拘束で複数関節の運動に任意の連動を生じさせるための、ワイヤの経路の導出手法を提案した。これを用いて、上記のようなロボットを実現するためのワイヤの経路を導出するとともに、歩行のフェーズに合わせて拘束の切り替えをおこなうために必要なワイヤのロック機構を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Novel frictional-locking-mechanism for a flat belt: Theory, mechanism, and validation (2017)
  • 著者名/発表者名: Shirafuji Shouhei、Matsui Naotaka、Ota Jun
  • 雑誌名: Mechanism and Machine Theory 巻: 116 ページ: 371-382
  • DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2017.06.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Designing Noncircular Pulleys to Realize Target Motion Between Two Joints (2017)
  • 著者名/発表者名: Shouhei Shirafuji, Shuhei Ikemoto, and Koh Hosoda
  • 雑誌名: IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 巻: Volume 22, Issue 1 号: 1 ページ: 487-497
  • DOI: 10.1109/tmech.2016.2614961
  • 査読あり
• [学会発表] 非円形プーリとワイヤを用いたロボット脚機構の設計 (2017)
  • 著者名/発表者名: 白藤 翔平、太田 順
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会
• [学会発表] 摩擦を利用した平ベルトロック機構の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 白藤 翔平、松井 尚孝、太田 順
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会
• [学会発表] Locking mechanism based on flat, overlapping belt, and ultrasonic vibration (2016)
  • 著者名/発表者名: Naotaka Matsui, Shouhei Shirafuji, Jun Ota
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
  • 発表場所: Qingdao, China
  • 年月日: 2016-12-03
  • 国際学会