| 研究課題/領域番号 |
19H02118
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
池本 有助 名城大学, 理工学部, 准教授 (10377822)
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| 研究分担者 |
新竹 純 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10821746)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
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| キーワード | ロボティクス / テンセグリティ / 身体性 / ネットワーク / グラフ理論 / ソフトロボット / ロボット / ロボット制御 / 自律分散システム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，硬い部材を柔らかい部材の張力によって形態を維持するテンセグリティの設計原理を活用したロボットを開発し，ダンゴムシなどの蛇腹状の多関節を有する生物の逃避行動にみられる瞬間的屈曲運動を実現する．そして，数値シミュレーションおよび実ロボットの具現化や実験を通じて，テンセグリティ構造を活用した分散知覚，エネルギの貯蔵および解放メカニズムを力学的観点から解明し，生物の瞬発的運動の生成機構を探求する．
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| 研究成果の概要 |
エビやダンゴムシは自身の身体を屈曲させることで瞬発的な逃避を行う．筋の付き方，表皮のしわ，骨格の違いや節の継がれ方など，生き物の身体には巧妙なからくりがあると考えられる．また瞬発的な動作には，軽さとエネルギ変換効率が重要であると考え，本研究では，テンセグリティ構造に着目した．
本研究では，双安定性を発揮し，安定点間を移動する際にポテンシャルを開放することで，主にエビなどの生物にみられるような瞬発的な屈曲運動を実現させるTensegrity Joint を提案した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
数ある生き物の動作の中でも，我々は素早い運動に着目した．これまでの制御理論では，フィードバックにせよ，フィードフォワードにせよ，必ず入力を必要とし，運動はその結果生じる．しかし，俊敏な運動は，制御のため時間を限りなく小さくする必要がある．
これまで，エアーコンプレッサを用いて，空気圧入力に対する応答として動作が実現された．しかしながら，エビやダンゴムシの逃避をはじめとする反射のような素早い運動は，制御入力に対する応答では実現が難しいほどに速い．故に我々は，制御系に依らない瞬発的な動作の実現を目指すこととした．瞬間的に大きな力を発生させる運動生成のメカニズムにより，制御理論の学問領域を広げる．
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