| 研究課題/領域番号 |
20K04380
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
亀川 哲志 岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 准教授 (80432623)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ヘビ型ロボット / 形状ベースコンプライアンス制御 / 環境適応 / 圧力センサ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヘビ型ロボットは細長い構造であるので狭隘地や複雑な構造物に進入して探索をするロボットとしての応用が期待されている．本研究では３次元運動が可能なヘビ型ロボットのすべてのリンクに全周の圧力を測定するためのセンサを搭載し，このセンサ情報を利用した局所的アドミッタンス制御により適応的に複雑な環境を走破するヘビ型ロボットの実現を目指す．本研究成果は，災害発生時には倒壊した建築物内部を移動して要救助者の探索をしたり建築物の損害状況を調査したりするヘビ型ロボットの実現，ならびに，平常時には工場などで配管内の点検を行うロボット技術に応用されることが期待できる．
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| 研究成果の概要 |
形状ベースコンプライアンス制御を配管内で螺旋捻転運動をするヘビ型ロボットへ適用した．ここで，形状ベースコンプライアンス制御に用いるパラメータは，粒子群最適化のアルゴリズムを用いて，シミュレーター内に構築したヘビ型ロボットにより探索した．また，ロボットの頭部側と尾部側で形状を別々に適応させることによって，配管径が変化する場合において両方の配管径に局所的に適応させることが可能となることを実機実験にて実証した．さらに，ヘビ型ロボットを適用する際の特殊な環境や条件として，高所からの落下する際の衝撃力の分析，密集配管での運動生成，柔らかい床の上を移動する際のCPGパラメータの設定に関する研究を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細長い構造であるヘビ型ロボットは狭隘地や複雑な構造物に進入して探索をするロボットとしての応用が期待される．本研究の目的は，ヘビ型ロボットを移動させるためのモーションを事前計画するだけでなく，ロボットと環境との力学的相互作用の中で適切に生成することである．環境との接触を積極的に利用して推進するヘビ型ロボットが実現されれば，本来期待されている用途でのヘビ型ロボットの実用化が加速する．本研究では３次元運動が可能なヘビ型ロボットのすべてのリンクに全周の圧力を測定するためのセンサを搭載し，このセンサ情報を利用した局所的アドミッタンス制御により適応的に環境を走破するヘビ型ロボットを実現することができた．
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