| 研究課題/領域番号 |
19H02119
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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 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
辻田 哲平 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (40554473)
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| 研究分担者 |
佐藤 大祐 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (40344692)
安孫子 聡子 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40560660)
近野 敦 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90250688)
山田 俊輔 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (90516220)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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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 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
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| キーワード | ヒューマノイドロボット / 運動知能 / パラシュート / 衝撃 / 空力 / マルチボディダイナミクス / 衝撃緩和 / インパクトダイナミクス / 受身動作 / インパクト / ダイナミクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人間でも高度な訓練を積んだ者のみが可能なパラシュート降下動作を例に，高速運動状況下といった極限状態における運動知能をもロボットに付与することが可能かどうか検証する．四肢を活用した人間のようなパラシュート降下動作の生成を，「(a) 着地時の衝撃を全身協調動作により分散する手法」と「(b)自由落下時におけるロボットの四肢を使った降下軌道制御」に分けて取り組む．(a) に関しては，柔軟物体の変形計算および動力学計算を連成させ柔軟ロボットの衝突現象を仮想環境内で再現し，最適化計算や機械学習で動作生成する．(b) に関しては，関節角度と移動方向の関係式を導き落下軌道制御を行うことを目指す．
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| 研究成果の概要 |
災害対応を見据え，ヒューマノイドロボットを人間のように上空からパラシュートで投下することを想定し，その力学的解析を行った．柔軟関節・柔軟外装を有するロボットを開発し，動作と着地時の衝撃加速度の関係性を明らかにした．また，仮想環境内でロボットの動作生成を行うために，柔軟関節と柔軟外装の数値シミュレーションを行うことが可能なシミュレータを開発した．また，ロボットが空中を一定速度で落下する状態の模擬を水平風洞により用いて行い，姿勢を変化させた各ロボット模型に作用する流体力と後流速度を計測することで，四肢を有するロボットの空力特性を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
東日本大震災等の経験を踏まえ，現在数多くの災害対応ロボットの研究開発がなされている．特に，人間の生活空間で人命救助や作業を行うには，人間の形状に似たヒューマノイドロボットが適しており開発が盛んに行われている．しかし，災害現場でのタスク実現方法については盛んに議論がなされているが，いかにロボットを災害現場に送り届けるかといった重要な問題については議論が少ない．そこで，本研究では震災後のように瓦礫等で地上からは到着できないケースでも対応可能なロボットの投入方法について検討した．
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