| 研究課題/領域番号 |
20K04393
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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 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
岩谷 靖 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (10400300)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | ロボット / 制御しやすさ / 制御 / 制御工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
可操作性はロボットの制御しやすさを特徴付ける性質であり，特異点回避や機構設計を含むロボット工学の基盤を形成している。一方で，動力学モデルに対する可操作性の指標である動的可操作度には古くから不備が指摘されており，未解決な問題として残っている。ロボット工学から視野を広げ制御工学の観点から見ると，動的線形システムの制御しやすさは伝達関数の正実性で特徴付けられる。本研究では，この概念を基盤として『ロボットの制御しやすさを真に表す指標を確立する』ことを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，ロボットの制御しやすさについて，サーボスフィア（球形トレッドミル）とリムレスホイールロボットを対象に，その特性を明らかにした．サーボスフィアについては，可操作度と呼ばれるロボットの制御しやすさの指標が最適なままに，振動を低減させる最適モータ配置を発見した．またリムレスホイールロボットの構造最適化について，移動速度や移動効率と構造パラメータの間に，通常の車輪では見られない凸状の関係が見られることを発見した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ロボットを含む制御システムにおいては，制御のしやすさが構造や姿勢に依存する．これまでロボット設計における制御のしやすさの判定には，可制御性と呼ばれる指標が用いられてきた．本研究課題は，従来使用されてきた可制御性のみでは判定できない構造特性が存在することを明らかにしている．本研究課題の成果は，ロボット開発において，制御しやすい，すなわち，より少ないエネルギーで動作可能な構造や，より機敏に動作可能な構造の選定に役立つ．
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