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俊敏さと器用さを実現するロボット機構の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K03965
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
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
研究機関東京都立大学

研究代表者

武居 直行  東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (70324803)

研究分担者 望山 洋  筑波大学, システム情報系, 教授 (40303333)
山田 篤史  滋賀医科大学, 医学部, 特任准教授 (40534334)
藤本 英雄  東京都立大学, システムデザイン研究科, 特任教授 (60024345)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードロボット / 移動 / 跳躍 / 飛行 / 機構 / 操作 / 運動
研究開始時の研究の概要

ロボットにおける運動性能やマニピュレーション技術が日夜進歩している.特に,Biologically Inspired Roboticsと呼ばれている分野の発展は目覚ましく,動物並みの高い運動性能を備え,技術的完成度の高いロボットが数多く開発されている.
しかし,移動・跳躍・遊泳・飛行をそれぞれ単独で実現されているものが多く,これらを両立した研究は数少ない.本研究では,特にこれまでに開発してきた羽ばたき飛行ロボットに,地上を移動する機能および物体を操作する機能を付与し,俊敏さと器用さを兼ね備えたロボット機構を実現することを目指す.

研究成果の概要

本研究では、移動・跳躍・遊泳・飛行を複合し,自然環境で頑健に動作し,スズメやカラスなどの鳥やネズミやメダカなどの小動物に見られる俊敏さや器用さという運動機能のロボットによる実現を目指してきた.アクチュエータ・減速機の開発や滑空飛行可能な機体製作,跳躍機構の融合により,羽ばたきパターンの最適化を含む複数の要素技術を確立した.今後は,多様な飛行形態や移動手法の実現を目指す.本研究の成果の一部は学会や学術雑誌で発表した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,近年世界的にも注目されているBiologically Inspired Roboticsの分野であり,複数の機能を統合し,動物のような運動性能を持つロボットの開発を目指した点で学術的意義がある.軽量で高出力のアクチュエータや滑空飛行を可能にするロボット機体,跳躍と飛行の融合などの開発は,次世代ドローンとして自然環境下での多様な飛行形態を実現するものと期待される.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Study Towards a Flapping Robot Maintaining Attitude During Gliding2023

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Labiyb Afakh, Hidaka Sato and Naoyuki Takesue
    • 雑誌名

      International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology

      巻: 13-2 号: 2 ページ: 681-687

    • DOI

      10.18517/ijaseit.13.2.18289

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Jumping Takeoff of a Flapping Flying Robot2024

    • 著者名/発表者名
      Yu Mikawa, Naoyuki Takesue, Hiromi Mochiyama
    • 学会等名
      2024 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Demonstration of Flapping Flying Robot2024

    • 著者名/発表者名
      Yu Mikawa, Muhammad Labiyb Afakh, Hidaka Sato, Hiromi Mochiyama, Naoyuki Takesue
    • 学会等名
      2024 IEEE International Conference on Robotics and Automation EXPO
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lightweight Design and Developing of Cycloidal Gear Reducer for Flapping-wing Aerial Vehicle2023

    • 著者名/発表者名
      Hidaka Sato, Muhammad Labiyb Afakh, Naoyuki Takesue
    • 学会等名
      KSME/JSME The 9th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 羽ばたき飛行ロボットにおける羽ばたき周波数と発生推力の実験的考察2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤陽威, Muhammad Labiyb Afakh, 武居直行
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] トロコイド歯車減速機の軽量化設計と評価2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤陽威, Muhammad Labiyb Afakh, 武居直行
    • 学会等名
      日本機械学会 第21回機素潤滑設計部門講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Study Towards a Flapping Robot Maintaining Attitude During Gliding2022

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Labiyb Afakh, Hidaka Sato and Naoyuki Takesue
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Innovation in Science and Technology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Flapping Robot with Self-Takeoff from The Ground Capability2021

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Labiyb Afakh, Terukazu Sato, Hidaka Sato, Naoyuki Takesue
    • 学会等名
      2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 独立制御可能な翼をもつ羽ばたき飛行ロボットの開発2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤陽威, アファー・ムハッマド・ラビッブ, 武居直行
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Flapping-wing Robot with Independently Controllable Wings2021

    • 著者名/発表者名
      Hidaka Sato, Muhammad Labiyb Afakh, Naoyuki Takesue
    • 学会等名
      JSME The 7th International Conference on Advanced Mechatronics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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