| 研究課題/領域番号 |
20K22389
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 (2021)
電気通信大学 (2020) |
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研究代表者 |
佐藤 隆紀 名古屋大学, 工学研究科, 特任助教 (10883572)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 四脚ロボット / 生物規範機構 / 筋腱複合体 / 運動制御 / 脚ロボット / ダイナミック運動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
チーターに代表されるネコ科の動物は，全身に備わる多数の筋の駆動と，腱の弾性的な特性を活用して，四肢と体幹とを巧みに協調させることで驚異的な身体能力を実現している．そこで，これらの重要な構造を規範とした機構を全身に搭載した高運動性能小型四脚ロボットを開発し，反射を含む全身協調運動制御をロボットに適用することで，これまでの四脚ロボットでは実現しなかった高効率かつ敏捷性の高い運動の実現を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，ネコの前肢，後肢，および体幹の特徴的な筋・腱の機能を工学的に規範とした四脚ロボットのための弾性機構を提案した．また，ロボットの瞬発的な運動においてこれらの機構の効果を活用するための運動制御手法を開発した．動力学シミュレーションおよび試作機を用いた実験によって，生物規範機構の効果による高い垂直跳躍運動を実現した．これらを統合し，全身に生物規範機構を有する小型四脚ロボットを完成させた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
四脚ロボットの実用化を考えると，安定した歩行のみならず，目的地まで高速に移動したり障害物を飛び越えたりできる瞬発性を伴うロコモーションが必要である．本研究で提案したネコの高度な運動能力に関わる筋骨格構造を規範とした機構と運動制御は，既存のロボットでは難しい瞬発的な運動を実現しうるロボットの新たな設計法および制御法となり，実環境で有用な四脚ロボットの開発に近づく鍵になるといえる．
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