| 研究課題/領域番号 |
20K04385
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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 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
土居 隆宏 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40410633)
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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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | エネルギーハーベスティング / 移動ロボット / センシング / バイオマス / 熱電発電 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，生物が行う「ものを食べて動く」機能の，機械システム上での実現可能性を検証するものである．
「食べる」ために必要とされる機能は，移動し，食べ物を探して回収し，エネルギーを取り出し，そのエネルギーを活用して次の動きを作るというものである．
本研究では，もっとも簡単な例としてバイオマスである枯葉を回収して燃やして発電するロボットを提案，製作し，実機実験により，これらの機能が実現できるかどうか，エネルギー収支はどれほどか，改善すべき点はどこかということを明らかにするものである．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，機械システムが，自身の行動のエネルギーを得るために，周囲環境の中を移動しながら搭載センサによってエネルギー源を探し，取り込み，エネルギーを継続的に得る仕組み「エネルギー自給型移動ロボット」について研究を行った．
コンセプトを提案し，実際に製作したロボットは，枯葉を回収し，燃焼熱によるエネルギーを得ることができる燃焼炉と，発電のための熱電モジュール，蓄電のためのコンデンサ，地面に落ちている葉を燃焼炉に運ぶためのアーム，二輪型の移動機構，これらを制御し，現在の状態を示すログを出力するためのマイコンからなる．これらが遠隔操作により駆動できること，エネルギー収支について明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の意義は，従来の機械であったような，グローバルな大量のエネルギーと資源の投入に基づく考え方から脱却し，持続可能性を実現するために，センサを搭載した知能機械システムによる「賢い」ローカルエネルギーの獲得と利用を示唆する点である．
今回の研究成果により単純な構成のロボットで，枯葉バイオマスの回収と燃焼，熱電発電によりエネルギーが獲得できること，そのエネルギー収支の定量的評価が実現でき，今後の課題を明らかにすることができた．
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