| 研究課題/領域番号 |
20J12891
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山内 悠 東北大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | 索状ロボット / ヘビ型ロボット / レスキューロボット / アクチュエータ / 流体噴射 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
災害時の捜索活動の効率化のために，柔軟ヘビ型レスキューロボットの自律捜索を実現する．本研究では，限られた情報の中から被災者のいる可能性の高い方向に自律的に進路を選択し，被災者を効率的に発見するシステムの実現を目指す．具体的には，柔軟性を活かしながら目標へ移動させる制御方法の提案と，被災者の存在可能性とロボットの到達難易度を考慮した進路決定の捜索フレームワークの構築と検証を行う．
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| 研究実績の概要 |
本年度は水噴射駆動柔軟ヘビ型ロボットに着目し，１）柔軟ヘビ型ロボットの大変形を実現する水噴射ノズルユニットの開発，２）大変形を実現可能な水噴射柔軟ヘビ型ロボットの開発を行った．以下，各項目について詳細を記述する．
１）これまでに合力方向にユニットの姿勢が自動追尾する水噴射ノズルを開発してきた．これは，柔軟ヘビ型ロボットは形状変化等でねじれると，ノズルユニットの姿勢が変わり，浮上できなくなる問題を解決するためである．これまでは，基礎検証として合力の方向を2次元に限定してきたが，柔軟ヘビ型ロボットに搭載するために，ノズルの数を2つから4つに増やし，ノズルユニットの3次元化を行う．3次元に拡張したノズルユニットにおいても同様にユニットの姿勢が自動追尾するかの原理検証を行う．ノズルユニットをモデル化し，その原理が成り立つことを確認した．2次元とは違い，姿勢の応答性が大きく変化することも明らかにした．また，実機実験においても，同様に姿勢が自動的に追尾することを確認した．本技術は，柔軟ヘビ型ロボットの課題である，ねじれの問題を解決する．
２）狭隘空間の捜索を行うためには，ロボットの形状を大きく変える必要がある．そのため，3次元に拡張したノズルユニットを搭載した柔軟ヘビ型ロボットを開発し，ロボットの形状を大きく変化させることを実現する．開発したノズルユニットを先端に搭載した1.6 mの柔軟ヘビ型ロボットを開発した．実機実験により，ロボットを浮上させ，先端の姿勢を-90度から90度まで変化させることができ，大変形を実現した．ノズルユニットのねじれは最大で20度程度となり，従来40度以上変化していたことと比較すると，半分以上に抑制できていることが確認された．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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