| 研究課題/領域番号 |
20K19890
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分61050:知能ロボティクス関連
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| 研究機関 | 信州大学 (2023)
明治大学 (2022)
東京大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
柯 強 信州大学, 先鋭領域融合研究群社会基盤研究所, 特任講師 (70821122)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | ソフトロボティクス / バイオインスパイアード / 機能性流体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，生物の構造や形態を模倣し，生物のしなやかな動きを再現するロボットの設計手法は注目されている．既存の研究は，人工筋肉やワイヤなど駆動方法を利用して脊椎動物を模倣する場合が多い．しかし，アメーバや蝸牛など無脊椎軟体生物には筋肉構造や運動機能についてまた解明されていないものが多く，脊椎動物ロボットと同様の手法でロボットを設計できない．本研究ではケミカルの手法で機能性流体の粘弾性を調整し，ゲル化によって無脊椎軟体生物を模倣するロボットを開発する．無脊椎生物のような粘弾性連続体の動的ふるまいを実現することで軟体動物の運動機能や接触力学の解明を目的とする．
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| 研究成果の概要 |
生物は進化の過程を通じて、優れた機能や能力を獲得してきた。このような生体システムに内在する優れた機能や能力、構造をロボットの設計過程に積極的に取り入れ、再現する設計手法はバイオインスパイアードと呼ばれ、近年注目されている。既存の生物規範ロボットは、人工筋肉やワイヤなどの駆動方法を利用して脊椎動物を模倣する場合が多いがミミズなどの無脊椎動物を模倣する事例は少ない。本研究では背骨を持たない無脊椎動物の柔らかい身体に着目し、ソフトロボティクスを生かしてミミズを模倣した小型のロボットを開発した。作製したロボットは土中で蠕動運動を行い掘り進むことを可能にした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生物は進化の過程を通じて、優れた機能や能力を獲得してきた。その優れた機能や能力をロボットの設計に生かすことで、ロボットの性能向上に貢献できる。特に無脊椎動物のような着目されていない生物システムの能力をロボットで実現することは、無脊椎動物のしなやかさを生み出す原理の解明など学術的な意義だけでなく、狭いところの探索など様々な場面で活用できる。さらに、協調ロボットなど人間と一緒に働く場面では、柔らかい構造が求められている。そのため、ソフトロボティクスの要素技術として、柔らかさを求める場面での活用に期待できる。
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