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超人的ロコモーションを可能とするスパイダーマン型ロボットシステムの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02119
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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
研究機関九州工業大学

研究代表者

永岡 健司  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60612520)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
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: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワードクライミングロボット / テザークライミング / 移動探査ロボット / 鉤爪型ロボットグリッパー / 極限地形 / 極限ロボット / 探査ロボット / ロボットハンド / 極限探査 / ロボット / 凹凸適応ハンド / ハンドアイ / 移動ロボット / テザー移動 / クライミング移動 / 極限探査ロボット
研究開始時の研究の概要

本研究では,既存ロボットの未踏領域である凹凸急傾斜地形における革新的な移動方式として,スパイダーマン型の超人的なロボット・ロコモーションを提案し,実証することが目的である.ハンド多指の非同時「しがみ付き」とテザークライミング(複数テザーの長さ制御による空間移動)を相乗的に組み合わせることで,移動可能領域の飛躍的な拡大に挑戦する.さらに,ハンドアイ・システムの地形認識技術を構築し,これら新規技術を機能的に融合した統合ロボットシステムの開発と技術実証をおこなう.

研究成果の概要

本研究では,既存ロボットの未踏領域である凹凸急傾斜地形における革新的な移動方式として,スパイダーマン型の超人的なロボット・ロコモーションを提案し,実証することが目的である.既存の多脚型フリークライミング・ロボットの課題であった,鉤爪型ロボット・ハンドの地形凹凸への適応限界と脚の可動域制限に対して,ハンド多指の非同時「しがみ付き」とテザークライミング(複数テザーの長さ制御による空間移動)を相乗的に組み合わせることで,移動可能領域を拡大する新たな移動ロボット技術に挑戦する.これら新規技術を機能的に融合した統合ロボットシステムの開発と技術実証をおこなう.

研究成果の学術的意義や社会的意義

2009年に日本の月面探査機「かぐや」が世界に先駆けて発見した月の縦孔は,月面地下の溶岩流が形成した洞窟の天窓とされ,月面地下空洞の発見に繋がる大きな科学的成果であり,近年,一気に注目が集まっている.月の地下空洞は,宇宙放射線や隕石からの防壁性と高い温度安定性から,将来の月面基地拠点としても期待されている.そのため,この地下空洞にアクセスするためのキーテクノロジーとして,既存ロボットにとって未踏領域である縦孔や洞窟のような凹凸急傾斜地形にアクセス可能な新しいロボット探査技術の実現が強く望まれる.この技術が実現することにより,月面開発の新たな局面を切り拓いていくことが期待できる.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 把持力補償機能を有する四脚型ロッククライミングロボットの垂直登攀実験2022

    • 著者名/発表者名
      川野智博, 木村遼哉, 川口大輝, 永岡健司
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 鉤爪型グリッパーの凹凸地形把持点に関する実験解析2023

    • 著者名/発表者名
      奥座夕貴, 永岡健司
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部 第54回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] フリークライミングロボットのための鉤爪型ロボットグリッパ―の把持特性解析2022

    • 著者名/発表者名
      脇園皓士, 奥座夕貴, 川口大輝, 永岡健司
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [学会発表] A tethered-climbing robot system for lunar terrain: modeling and analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Simon Harms, Tomohiro Kawano, Kenji Nagaoka
    • 学会等名
      2022 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 極限地形での空間移動が可能なテザークライミング型ロボットのための伸展アーム機構のプロトタイプ開発2021

    • 著者名/発表者名
      川野智博, 川口大輝, 永岡健司
    • 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
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] 把持力補償機能を有する四脚型ロッククライミングロボットの垂直登攀実験2021

    • 著者名/発表者名
      川野智博, 木村遼哉, 川口大輝, 永岡健司
    • 学会等名
      第39回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 洞窟探査のための四脚型フリークライミングロボットの天井歩行実験2021

    • 著者名/発表者名
      川口大輝, 川野智博, 脇園皓士, 永岡健司
    • 学会等名
      第17回「運動と振動の制御」シンポジウム(MoVic)/第30回スペース・エンジニアリング・コンファレンス(SEC)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 凹凸地形における鉤爪型ロボットグリッパ―のなぞり把持の提案2020

    • 著者名/発表者名
      川口大輝, 永岡健司
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic equilibrium of climbing robots based on stability polyhedron for gravito-inertial acceleration2020

    • 著者名/発表者名
      Warley F. R. Ribeiro, Kentaro Uno, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-periodic gait planning based on salient region detection for a planetary cave exploration robot2020

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Uno, Yusuke Koizumi, Keigo Haji, Maximilian Keiff, Simon Harms, Warley F. R. Ribeiro, William Jones, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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