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湿原移動ロボットのための門型脚を有する歩行機構

研究課題

研究課題/領域番号 16K06171
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

花島 直彦  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (40261383)

研究協力者 物井 佑樹  
金子 太貴  
佐々木 大輝  
劉 健  
佐々木 宏太  
當田 一貴  
長谷 隆功  
横沢 裕哉  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード湿原調査 / 環境保全 / 移動ロボット / フィールドロボット / 泥濘地 / 丈長草密集地 / 湿原環境 / 二重螺旋移動機構 / 不整地 / システム統合 / 経路計画 / 安定歩行 / 静的歩行 / 正規化安定余裕 / 傾斜地 / 動力学シミュレーション / ロボティクス / 環境調査支援
研究成果の概要

葦などの背が高く,茎が硬い植物が密生する場所を,植物を踏み倒さずに移動できる二重螺旋移動ロボットの開発を進めた.このロボットは螺旋パイプを回転させて進ませ,その上を特殊な脚により歩行する.直進移動や円弧を描く旋回移動や,傾斜地においてバランスを保つ動作法を考案し,動力学シミュレーションによって有効性を確認した.また,ロボットの片側部分を試作して稼働し,このロボットが実際に製作可能であり,想定通りに動作することを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

葦などが密生する場所を,植物を踏み倒さずに移動できる機構は他になく,二重螺旋移動機構は独自性のある仕組みである.その機構の実現可能性および適用可能性を実証するために,コンピューターシミュレーションによる動作検証,プロトタイプを製作して動作確認ができたことに学術的な意義がある.開発した技術や知見は,葦が密生する湿原地帯の調査のみならず,笹やぶなどが生い茂る山林などにも適用できる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 傾斜のある地面における二重螺旋移動ロボットの安定歩行に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      長谷隆功, 花島直彦, 藤平祥孝, 水上雅人
    • 学会等名
      日本機械学会北海道学生会第48回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットにおけるねじ駆動式グリッパの開発2019

    • 著者名/発表者名
      横沢裕哉, 花島直彦, 藤平祥孝, 水上雅人
    • 学会等名
      日本機械学会北海道学生会第48回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Preliminary experiments of pose stability for a double spiral mobile robot -Preparation and setup of half-model prototype-2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki TOUDA, Kota SASAKI, Naohiko HANAJIMA, Yoshinori FUJIHIRA, and Masato MIZUKAMI
    • 学会等名
      Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Mitigation Research 2019 (JSED 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットの片側モデル試作機における正規化エネルギー安定余裕の推定2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 宏太,花島 直彦,藤平 祥孝,水上 雅人
    • 学会等名
      第51回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットにおける螺旋把持のためのワイヤ巻取機構の開発と握力測定2018

    • 著者名/発表者名
      當田 一貴,花島 直彦,藤平 祥孝,水上 雅人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットにおける旋回移動のための動作計画2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木 大輝,花島 直彦,長谷 隆功,藤平 祥孝,水上 雅人
    • 学会等名
      第61回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットにおける螺旋把持位置の相互関係を維持する動作計画と評価実験2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木 宏太,花島 直彦,藤平 祥孝,水上 雅人
    • 学会等名
      第19回(公)計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会SI2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 湿原調査を目的とした二重螺旋移動ロボットの開発 -門型開閉式脚機構の改良-2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木 宏太、花島 直彦、金子 太貴、水上 雅人、藤平 祥孝
    • 学会等名
      日本機械学会北海道学生会第46回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      北海道,室蘭市,室蘭工業大学
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Motion Planning for Turning Movement of Double Spiral Mobile Robot2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Sasaki, Naohiko Hanajima, Kunio Kawauchi, Yoshinori Fujihira, Masato Mizukami:
    • 学会等名
      Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Mitigation Research 2017
    • 発表場所
      Muroran Inst. of Tech., Muroran, Japan
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットにおける正規化エネルギー安定余裕を考慮した斜面歩行シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      金子 太貴,佐々木 宏太,花島 直彦,水上 雅人,藤平 祥孝
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 '17,
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットにおける4点の把持位置を考慮した動作計画2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木 宏太,花島 直彦,水上 雅人,藤平 祥孝
    • 学会等名
      第50回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットの把持動作実現に向けたワイヤ巻取機構の開発2017

    • 著者名/発表者名
      當田 一貴,花島 直彦,藤平 祥孝,水上 雅人
    • 学会等名
      日本機械学会北海道学生会第47回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットの門型脚における着地点検出2016

    • 著者名/発表者名
      劉 健、佐々木 大輝、花島 直彦、梶原 秀一、藤平 祥孝、水上 雅人
    • 学会等名
      第17回(公)計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      北海道,札幌市,札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Static Stability of Double-Spiral Mobile Robot Over Rough Terrain2016

    • 著者名/発表者名
      Naohiko Hanajima, Taiki Kaneko, Hidekazu Kajiwara, Yoshinori Fujihira
    • 学会等名
      2016 9th EUROSIM Congress on Modelling and Simulation
    • 発表場所
      Oulu City Theatre, Oulu, Finland
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 正規化エネルギー安定余裕を考慮した二重螺旋移動ロボットの斜面歩行動作の検討2016

    • 著者名/発表者名
      金子太貴、花島直彦、佐々木大輝、梶原秀一、藤平祥孝、水上雅人
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形県,山形市,山形大学
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二重螺旋移動ロボットの旋回移動における動作計画2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木大輝、金子太貴、花島直彦、水上雅人、藤平祥孝
    • 学会等名
      第21回 知能メカトロニクスワークショップ
    • 発表場所
      北海道,函館市,はこだて未来大学
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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