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環境適応機能を有した変形移動可能な扁形ロボットの開発と移動作業体への応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K06175
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
研究機関埼玉大学

研究代表者

程島 竜一  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10432006)

研究協力者 琴坂 信哉  
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード板状機能体 / 扁形生物 / 生物規範型ロボット / 環境適応性 / 触覚センサ / 進行波 / Pedal-wave推進 / 作業機能 / 扁形ロボット / 環境適応推進 / 把持・繰り動作 / 包み込み動作 / インフラ点検 / 機構設計 / 差動機構 / 変形機能 / 移動作業体 / ロボティクス / 運動軌道生成 / 産業応用展開
研究成果の概要

本研究では,ヒラムシなどに代表される扁形生物の推進メカニズムを応用した新しいロコモーションの開発と産業応用に向けての移動作業体の検討のため,次の研究テーマを実施した.(1)扁形ロボットの運動生成法の構築,(2)扁形ロボットの実験機の開発と検証実験,(3)扁形ロボットの作業機能に関する制御則の開発,(4)移動作業体としての産業応用への検討.
これらの結果からシミュレーションや実験機による実験において,扁形ロボットの複数の進行波に基づく環境適応的な推進性能や包み込み把持などの柔軟な作業機能を確認した.またインフラ点検などの産業応用への展開についても検討した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

扁形生物の推進メカニズムを応用した移動方法により動き回る扁平形状の移動体を実際に開発し,柔軟な推進や移動体の変形を伴う新しいロコモーションを実現した.そして,この移動体が環境適応性を発揮できるような制御則の枠組みを構築し,未知の環境の中を動き回る,または未知の対象を操ることが可能なロボットの一形態であることを示した.
また,扁平で柔軟な構造をしており作業性能も有していることから,インフラ点検,探査,情報収集などの種々の作業が行える移動作業ロボットとしての応用が期待でき,実際に狭隘空間内での移動が可能であることを実験的に示した.

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

    (5件)

すべて 2016 その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (3件)

  • [学会発表] 板状機能体の研究 ―第2報:試作機の開発と推進実験―2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤邦彦,程島竜一,琴坂信哉
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス(山形県・山形市)
    • 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] 板状機能体の研究 ―第1報:機械モデルの構成法と移動法の提案―2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤邦彦,程島竜一,琴坂信哉
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 埼玉大学 大学院理工学研究科 機械科学系専攻 設計工学研究室

    • URL

      http://design.mech.saitama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 埼玉大学 理工学研究科 機械科学系専攻 設計工学研究室

    • URL

      http://design.mech.saitama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 埼玉大学 理工学研究科 機械科学系専攻 設計工学研究室

    • URL

      http://design.mech.saitama-u.ac.jp/index.html

    • 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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