環境適応推進を行う水陸両用ヘビ型ロボットの機構と制御の研究

• 研究課題/領域番号: 18206026
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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: 広瀬 茂男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70108215)
• 研究分担者: 福島 E.文彦 (福島 エドワルド文彦 / 福島 E. 文彦 / 福島E 文彦) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (80262301) ; 森 淳 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 研究員 (00422535)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 48,750千円 (直接経費: 37,500千円、間接経費: 11,250千円); 2009年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2008年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円); 2007年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円); 2006年度: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
• キーワード: ヘビ型ロボット / 水陸両用ロボット / 環境適応 / 索状体能動体 / 配管検査 / レスキューロボット / 多関節機構 / 蛇行推進 / 索状能動体

研究概要

本研究では、申請者のこの分野における30年以上にわたる研究の蓄積と近年の技術的革新を踏まえ、ヘビ型ロボットに関する研究の体系化と、実用に耐えるシステムの開発を目指した。結果として、形態学・力学の体系化をほぼ終了し、設計論と制御論の体系化は、基礎部分は終了した。また、実用システムの開発は果たせなかったが、新たな関節機構・センサーを複数開発し、実用に至る途上に位置する3体のロボットを完成させた。

研究成果

• [雑誌論文] ループ型移動が可能な索状能動ACM-R7の機構と制御の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大橋太朗、山田浩也、広瀬茂男
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 Vol.28(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヘビ型ロボットの移動機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 広瀬茂男
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 Vol.28 ページ: 151-155
  • NAID: 10026090333
• [雑誌論文] Approximations to Continuous Curves of Active Cord Mechanism Made of Arc-shaped joints or Double Joints (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, S. Hirose
  • 雑誌名: Proceeding of 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automations ページ: 703-708
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヘビ型ロボットの移動機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 広瀬茂男
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 28 ページ: 151-155
  • NAID: 10026090333
• [雑誌論文] Study of 2-DOF Joint for the Small Active Cord Mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yamada, S.Hirose
  • 雑誌名: Proceeding of 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automations ページ: 3827-3832
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3 Axial Force Sensor for a Semi-Autonomous Snake Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: 広瀬茂男
  • 雑誌名: Proceeding of 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automations ページ: 4057-4062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of 2-DOF Joint for the Small Active Cord Mechanism (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, S. Hirose
  • 雑誌名: Proceeding of 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automations ページ: 3827-3832
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3 Axial Force Sensor for a Semi-Autonomous Snake Robot (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Taal, H. Yamada, S. Hirose
  • 雑誌名: Proceeding of 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automations ページ: 4057-4062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Snake-Like Robots-Machine Design of Biologically Inspired Robots- (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Hirose, H. Yamada
  • 雑誌名: IEEE Robotics and Automation Magazine Vol.16 ページ: 88-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Snake-Like Robots, Machine Design of Biologically Inspired Robots (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hirose, Hiroya Yamada
  • 雑誌名: IEEE Robotics & Automation Magazine 16, 1 ページ: 88-98
• [雑誌論文] Snake-Like Robots -Machine Design of Biologically Inspired Robots- (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Hirose, H. Yamada
  • 雑誌名: IEEE Robotics and Automation Magazine 16 ページ: 88-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] 索状能動体の研究-一般化されたACM移動力学の基礎式とsinus-lifting滑走の解析- (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也、広瀬茂男
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 Vol.26 ページ: 801-811
  • NAID: 120006582007
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Study on the Mechanism and Locomotion Strategy for New Snake-Like Robot Active Cord Mechanism-Slime model 1 ACM-S1 (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Sugita, K. Ogami, G. Michele, S. Hirose, K. Takita
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics Vol.20 ページ: 302-310
  • 査読あり
• [雑誌論文] 索状能動体の研究-多関節体幹による連続曲線近似法- (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也、広瀬茂男
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 Vol.26 ページ: 110-120
  • NAID: 120006581875
  • 査読あり
• [雑誌論文] 索状能動体の研究-般化されたACM移動力学の基礎式とsinus-lifting滑走の解析- (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂男
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 Vol.26 ページ: 801-811
  • 査読あり
• [雑誌論文] 索状能動体の研究-多関節体幹による連続曲線近似法- (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂男
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 Vol.26 ページ: 110-120
  • NAID: 120006581875
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Study on the Mechanism and Locomotion Strategy for New Snake-Like Robot Active Cord Mechanism - Slime model 1 ACM-S1 (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Sugita, K. Ogami, G. Michele, S. Hirose, K. Takita
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 20 ページ: 302-310
  • 査読あり
• [雑誌論文] 索状能動体の研究- 一般化されたACM移動力学の基礎式とsinus-lifting滑走の解析- (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂雄
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 26 ページ: 801-811
  • NAID: 120006582007
  • 査読あり
• [雑誌論文] 索状能動体の研究-多関節体幹による連続曲線近似法- (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂男
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 26 ページ: 110-120
  • NAID: 120006581875
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilization of the head of an undulating snake-like robot (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, S. Hirose
  • 雑誌名: Proceeding of 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems ページ: 3566-3571
  • 査読あり
• [学会発表] Approximations to Continuous Curves of Active Cord Mechanism Made of Arc-shaped joints or Double Joints (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, S. Hirose
  • 学会等名: 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automations
  • 発表場所: Anchorage, U.S.A.
  • 年月日: 2010-05-04
• [学会発表] ビ型ロボットのLoop-Gait推進とその操舵制御の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大橋太朗、山田浩也、広瀬茂男
  • 学会等名: 第27階日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] ヘビ型ロボットのLoop-Gait推進とその操舵制御の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大橋太朗, 山田浩也, 広瀬茂男
  • 学会等名: 第27回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 直感的な操作系を持つアーム型索状能動体の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂男
  • 学会等名: 第27回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Study of 2-DOF Joint for the Small Active Cord Mechanism (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, S. Hirose
  • 学会等名: 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automations
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-05-16
• [学会発表] 3 Axial Force Sensor for a Semi-Autonomous Snake Robot (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Taal, H. Yamada, S. Hirose
  • 学会等名: 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automations
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-05-16
• [学会発表] Study of 2-DOF Joint for the Small Active Cord Mechanism (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamada, S.Hirose
  • 学会等名: 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automations
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2009-05-16
• [学会発表] 3 Axial Force Sensor for a Semi-Autonomous Snake Robot (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Taal, H.Yamada, S.Hirose
  • 学会等名: 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automations
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2009-05-16
• [学会発表] ヘビ型ロボットの部分体幹浮上型推進の研究とcenter-liftingの提案 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也、広瀬茂男
  • 学会等名: 第13回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 北海道登別市
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] 索状能動体の部分体幹浮上型滑走の考察とCenter-liftingの提案 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂男
  • 学会等名: ロボティックスシンポジア第14回
  • 発表場所: 北海道登別市
  • 年月日: 2009-03-15
• [学会発表] 索状能動体の部分体幹浮上型滑走の考察とCenter-liftingの提案 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂雄
  • 学会等名: 第14回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 北海道登別市
  • 年月日: 2009-03-15
• [学会発表] ヘビ型ロボットのSidewinding運動の操舵制御の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂雄
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] Mechanism and basic motion control of Slime-type Active Cord Mechanism ACM-S1 (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Sugita, K. Ogami, G. Michele, K. Takita, S. Hirose
  • 学会等名: 17th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control
  • 発表場所: Shinjuku-ku, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-07-06
• [学会発表] Mechanism and basic motion control of Slime-type Active Cord Mechanism ACM-S1 (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Sugita, K. Ogami, G. Michele, K. Takita, S. Hirose
  • 学会等名: 17th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control
  • 発表場所: 東京都新宿区
  • 年月日: 2008-07-06
• [学会発表] 大きな屈曲可動範囲を有する水陸両用ヘビ型ロボットACM-R7の設計に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大橋太朗, 山田浩也, 広瀬茂男
  • 学会等名: ロボティックスメカトロニクス講演会
  • 発表場所: 長野県長野市
  • 年月日: 2008-06-08
• [学会発表] 大きな屈曲可動範囲を有する水陸両用ヘビ型ロボットACM-R7の設計に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大橋太朗, 山田浩也, 広瀬茂雄
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2008
  • 発表場所: 長野県長野市
  • 年月日: 2008-06-08
• [学会発表] 二重関節を有するヘビ型ロボットの研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也、広瀬茂男
  • 学会等名: 第12回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 香川県琴平町
  • 年月日: 2008-03-17
• [学会発表] 二重関節を有するヘビ型ロボットの研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂男
  • 学会等名: 第13回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 香川県琴平町
  • 年月日: 2008-03-17
• [学会発表] Stabilization of the head of an undulating snake-like robot (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, S. Hirose
  • 学会等名: 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: an Diego, U.S.A.
  • 年月日: 2007-11-01
• [学会発表] Stabilization of the head of an undulating snake-like robot (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroya Yamada, Shigeo Hirose
  • 学会等名: Proc.IROS2007
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2007-10-27
• [学会発表] 力の釣り合いによるヘビの蛇行推進の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂男
  • 学会等名: 第25回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 千葉県習志野市
  • 年月日: 2007-09-14
• [学会発表] 屈曲伸縮型索状能動体ACM-S1の機構と移動方法に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉田沙織, 小上和訓, Guarnieri Michele, 広瀬茂男, 滝田謙介
  • 学会等名: 第25回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 千葉県習志野市
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] 屈曲伸縮型索状能動体ACM-S1の機構と制御の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小上和訓, 杉田沙織, Guarnieri Michele, 滝田謙介, 広瀬茂男
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2007
  • 発表場所: 秋田県秋田市
  • 年月日: 2007-05-12
• [学会発表] 頭部に接触センサーを有するヘビ型ロボットによる凹凸地形の移動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山田浩也, 広瀬茂男
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2007
  • 発表場所: 秋田県秋田市
  • 年月日: 2007-05-12
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www-robot.mes.titech.ac.jp/home.html
• [備考]
  • URL: http://www-robot.mes.titech.ac.jp/home.html
• [備考]
  • URL: http://www-robot.mes.titech.ac.jp/home.html
• [備考]
  • URL: http://www-robot.mes.titech.ac.jp/home.html
• [備考]
  • URL: http://www-robot.mes.titech.ac.jp/home.html