研究課題/領域番号 |
19K23502
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研究種目 |
研究活動スタート支援
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
研究代表者 |
山本 知生 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (20849898)
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研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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キーワード | ソフトロボット / ソフトアクチュエータ / 機構設計 / フィールドロボット / 空気圧アクチュエータ / 配管ロボット / 配管点検 / 空気圧制御 / 空圧制御 / 配管点検ロボット / 移動ロボット / 移動機構 / インフラ点検 |
研究開始時の研究の概要 |
本研究は、柔軟材料を用いたアクチュエータと新たな駆動原理によるアプローチによって、極狭隘空間でのロボットの運動性能を飛躍的に向上させるロボット構成法の提示を目的とするものである。具体的な研究課題として、①高速動作・大発生力を有する細径の柔軟な流体駆動アクチュエータ、②複数のソフトアクチュエータの協調による運動様式、③アクチュエータの運動制御手法に関する研究開発 の3点を主として研究に取り組む。これらの研究を通して、既存のロボット推進機構の課題を打破し、極狭隘空間におけるロボットの運動特性を飛躍的に向上させることを目指す。
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研究成果の概要 |
本研究は、細径配管内などの狭い空間において高い運動性能を実現するためのロボット構成法を提示することを目的としたものである。主な学術的成果は、(1)複室構造を持った新たなソフトアクチュエータの構造と駆動原理の提案、(2)新しいロボット走行原理の提案、(3)複数のアクチュエータを一括して制御する空気圧制御手法の提案、である。さらに、これら研究成果を活用して狭い細径配管内を点検可能なロボットシステムを開発した。本ロボットは内径25mmの配管内を約45mm/s(水平走行時)で走行しながら映像を撮影することが可能である。リアルタイムで内部の様子を確認できるため、配管設備点検等での活用が期待できる。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
柔軟材料を用いたソフトロボットの研究は近年急速に研究が進められているが、未知の事柄が多い分野である。その中において、本研究課題の成果は、そのようなソフトロボットの新たな構成方法を示したものである。また、ソフトロボットを動かす上で共通の課題となる空気の制御方法の点においても新たな知見が得られており、他のソフトロボットの制御手法の検討にも資すると考えられる。 本研究課題で開発したロボット点検システムは、これまで点検が難しかった細い配管の内部点検を可能にするものである。本技術は配管設備の維持管理や保守点検に資すると考えられ、設備の長寿命化や安全性の担保に貢献できると期待される。
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