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身体の受動性を活かした多足ロボットの実現とそのロコモーションに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06281
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
研究機関岡山理科大学

研究代表者

衣笠 哲也  岡山理科大学, 工学部, 教授 (20321474)

研究分担者 吉田 浩治  岡山理科大学, 工学部, 教授 (00254433)
林 良太  岡山理科大学, 工学部, 教授 (40288949)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード多足類ロボット / 多足類のロコモーション解析 / 構成論的アプローチ / 動力学モデル / ムカデの歩容 / ロコモーション / 知能機械 / 機械力学・制御 / 生物物理
研究成果の概要

本研究の目的は,身体の機械的特性を活かしたより単純・軽量で,しかも適応的な多足類ロボットを実現することである.研究成果として,柔軟な歩肢となめらかな形状の胴体を持つ多足類ロボットを実現し,落ち葉や小枝の散乱する自然環境において自由に移動可能であることを確認した.また,脚の位相を変化させてムカデやヤスデの歩容と比較し,胴体の柔軟性や脚の位相が歩容に強く影響していることを明らかにした.さらに,動力学モデルを用いた解析によって,細かい脚の位相や回転数に対する胴体の運動や移動速度などの関係を明らかにした.以上の結果は多足類の脚の配置の力学的意味を理解する糸口となるものと考える.

研究成果の学術的意義や社会的意義

胴体と脚の柔軟性と滑らかさをもつ多足類ロボットにより,これまでのロボットでは見られなかった自然環境における自在かつ自然な歩容を実現した点は学術的に意義がある.また,ロボットと動力学モデルにムカデの歩肢の運びを再現すると胴体のうねりが結果として再現された結果は,歩肢の配置と動きおよび胴体の柔軟性が歩容を決定していることを示唆し,多足類の形態と歩容の関係解明につながることが期待できる.また,ロボットと動力学モデルに多足類や自然界には存在しない歩肢の動きを設定することで歩容や移動速度がどのように変化するのか明らかにした点は,多足類の持つ形態や歩肢の運びの力学的意味を解明することにつながる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件)

  • [国際共同研究] LABORATORY OF DIGITAL SCIENCES OF NANTES(France)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of a small and lightweight myriapod robot using passive dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kiungasa, K. Osuka, R. Hayashi, N. Miyamoto, K. Yoshida
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: Vol. 22, Issue 4 号: 4 ページ: 429-434

    • DOI

      10.1007/s10015-017-0378-x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 小型多足類ロボットi-CentiPotの歩容解析2020

    • 著者名/発表者名
      宮本直輝
    • 学会等名
      第25回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic model of myriapod robot using frictional force2020

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya KINUGASA
    • 学会等名
      AROB 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 体幹に受動要素を持つ多足類ロボットの運動解析 ~動力学モデルを用いた数値シミュレーション~2020

    • 著者名/発表者名
      尼崎達也
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部卒業研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development and gait analysis of lightweight and small myriapod robot with denser leg based on passive dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kinugasa,Naoki Miyamoto, Koichi Osuka, Ryota Hayashi, Koji Yoshida
    • 学会等名
      AROB 24th 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 受動要素を利用した小型多足類ロボットi-CentiPotの開発2019

    • 著者名/発表者名
      大谷 牧恵,宮本 直輝,衣笠 哲也,大須賀 公一,林 良太,吉田 浩治
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部卒研発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 多足類ロボット i-CentiPot の形態学的特徴と不気味さの関係について2019

    • 著者名/発表者名
      宮本直輝,大谷牧恵,衣笠哲也,大須賀公一,吉田浩治,林良太
    • 学会等名
      第31回自律分散システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Leg Density for Uncanniness of Myriapod Robot2018

    • 著者名/発表者名
      N. Miyamoto,T. Kinugasa, K. Yoshida, R. Hayashi, K. Osuka
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 受動要素を利用した小型多足類ロボットi-CentiPot 参号機の実現と歩容解析-足の密度の増加に伴う移動性能の変化-2018

    • 著者名/発表者名
      宮本直輝,衣笠哲也,吉田浩治,林良太,大須賀公一
    • 学会等名
      第19回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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Myriapod Robot i-CentiPot via Passive Dynamics - Emergence of Various Locomotions for Foot Movement-2017

    • 著者名/発表者名
      N. Miyamoto, T. Kinugasa, K. Osuka, R. Hayashi, K. Yoshida, D. Owaki, A. Ishiguro
    • 学会等名
      SICE Annual Conf.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Myriapod Robot i-CentiPot01 via passive Dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kinugasa, Koichi Osuka, Naoki Miyamoto, Ryota Hayashi, Koji Yoshida, Dai Owaki and Akio Ishiguro
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Climbing and Walking Robots and Support Technologies for Mobile Machines (CLAWAR 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] i-CentiPot: A Centipede-like Robot Wonders in the Wilderness2017

    • 著者名/発表者名
      K. Osuka, T. Kinugasa, R. Hayashi, K. Yoshida, D. Owaki, A. Ishiguro
    • 学会等名
      AMAM2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] i-CentiPot: a myriapod robot using mechanical passivity2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kinugasa, Koichi Osuka, Ryota Hayashi, Koji Yoshida, Dai Owaki and Akio Ishiguro
    • 学会等名
      AMAM2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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