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ハーフドローン倒立振子型自律移動ロボットによる階段昇降に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04050
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関香川大学

研究代表者

前山 祥一  香川大学, 創造工学部, 教授 (50292537)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード車輪型倒立振子 / 搬送ロボット / 段差昇降 / ドローン / 移動ロボット / 倒立振子 / 階段昇降
研究成果の概要

車輪型倒立振子の上部に2つのプロペラ(ロータ)を持つ荷台(ハーフドローン部)を結合した移動ロボット「ハーフドローン倒立振子型搬送ロボット」を開発した.平地での移動効率と階段での重量物搬送の両方を実現できる新しい移動機構を持つ移動ロボットであり,本研究では,異なる移動モードにおいて,滑らかな平面移動を実現したほか,車輪径に対して比較的大きな段差を昇降する場合についても,その数式モデルの導出と数値シミュレーションを進め,そのメカニズムを解析した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

移動ロボットが自律的に階段を昇降でき,荷物を運ぶことができれば大変有用である.被災した建屋の内部やエレベータの設置義務がない低層アパートであっても階段は利用できる場合が多い.災害時の物資の搬送,日常の宅配業務の両方の場面で,エレベータが利用できなくとも,別の階への物の運搬がロボットで自動化されることは大変有意義である.本研究成果は,これらの場面で,移動効率や安全性の面でドローンやクローラや車輪等の従来の移動機構にはない利点を持つ新しい移動機構とその制御法である.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Position Control for Half-Drone Wheeled Inverted Pendulum Robot2021

    • 著者名/発表者名
      Rintaro Hoji, Shoichi Maeyama, Takuro Kono, Toshinobu Takei and Shin’ichi Yuta
    • 学会等名
      2021 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the second prototype of a half drone inverted pendulum transportation robot to improve the safety and the controllability2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yaemoto and Shoichi Maeyama
    • 学会等名
      EJEA Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 安全性と制御性を考慮したハーフドローン倒立振子型搬送ロボット 2 号機の開発2021

    • 著者名/発表者名
      八重本 直希,前山 祥一, 小柳 栄次
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会’21講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 安全性と制御性を考慮したハーフドローン倒立振子型搬送ロボットの再設計2021

    • 著者名/発表者名
      八重本 直希,小柳 栄次,前山 祥一
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ハーフドローン倒立振子型搬送ロボットの速度制御2020

    • 著者名/発表者名
      坊寺 琳太郎,前山 祥一,油田 信一
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ハーフドローン倒立振子型搬送ロボットの統合制御2020

    • 著者名/発表者名
      河野 拓郎,坊寺 琳太郎,前山 祥一,竹囲 年延,油田 信一
    • 学会等名
      第21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(SI2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ハーフドローン倒立振子型搬送ロボットの速度制御2020

    • 著者名/発表者名
      坊寺 琳太郎,前山 祥一,油田信一
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ハーフドローン倒立振子型搬送ロボットの提案2019

    • 著者名/発表者名
      前山 祥一, 坊寺 琳太郎, 田中 健太
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ハーフドローン倒立振子型搬送ロボットの制御システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      坊寺 琳太郎,前山 祥一
    • 学会等名
      第20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(SI2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ハーフドローン倒立振子型搬送ロボットの荷台のバランス制御2019

    • 著者名/発表者名
      田中 健太,前山 祥一
    • 学会等名
      第20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(SI2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ハーフドローン倒立振子型搬送ロボットの提案2019

    • 著者名/発表者名
      前山 祥一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス部門講演会2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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