研究課題
特別研究員奨励費
ロボットが生物のように陸上や水中など多環境に適応し活動するためには，環境に応じて身体構造を改変する余地があるが，軽量性や防水性など環境により要求される性質が異なり，またロボット自身のリソースが限られるという課題がある．本研究は，ロボットが作業のために持つ自由度で操作可能な受動脱着機構と，身体構造をグラフとして扱って目的環境での作業が可能な構造を生成するシステムにより，陸上や水中といった複数・広範囲な環境での身体構造の改変を含む一連作業の自律化を通して、多環境適応ロボットシステムの構成法と認識行動制御法を明らかにするものである．
令和4年度は多環境適応形態可変ロボットシステムの構成要素として、(a)セルフロック性を備えた関節モジュールの開発と応用、(b)溶融パラフィンを用いたロボット全身への防水全身被覆の付与手法構成、(c)機構と電気的な接続を同時に可変する脱着機構開発、(d)要素間の接続状態管理のためのシステム構築の準備を進めた。(a)について、機構的に負荷を支持する状態と教示を行える状態を切り替えられる機能を用いて、等身大アームロボットのディスプレイアーム応用や、小型ロボット体表面全体における被覆作成への応用に用いた他、3Dプリンタで部品の量産が容易な小型関節モジュールも構成し、本体自重の90倍以上の重さの物体の釣り上げと負荷支持が可能とした。(b)について、不導体のパラフィンが溶融して粘性が下がる性質を用いて、ロボットの体表面の隙間を埋める全身被覆を構成して、水中動作能力を付与する手法を構成し、また小型ロボットの全身を溶融ワックス湯浴に繰り返し浸して全身被膜を構成する動作を、等身大アームロボットを用いて自動化した。(c)について、永久磁石と機構的な形状を持ち相互に接続可能なアクチュエータレスな脱着機構を構成し、受動的に脱着可能な性質を全身被覆付与動作時の等身大アームロボットと小型ロボットとの合体分離に活用した。また、ポゴピンを用いて電気的接続を脱着できる基板も構成し、体内通信系の接続を動的に切り替えることができた。以上がロボットが身体機能を切り替えて多環境に適応することを目的とした本研究の実績であり、共通する特徴として要素と要素の間の接続状態を切り替える機能を持つことが挙げられるが、本研究の発展として要素間の接続を統一的に扱うためのシステム構築が考えられ、ロボットの体内レベルとロボット環境間レベルでの要素同士の関係性を状態量として扱ってネットワークを構築する手法への展開が期待される。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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