| 研究課題/領域番号 |
22K18776
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
多田隈 建二郎 東北大学, タフ・サイバーフィジカルAI研究センター, 准教授 (30508833)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | ロボット機構 / メカニズム設計 / 循環メカニズム / 化学反応 / 柔剛切替え / 機構設計 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究方法として，設定した目的達成のため，複数素材の化学反応と機構の観点からの力場の変化の組合である「機・化複合型反応機構」を推進する．これは，従来では修復のみに留まっていた機能を，反応中に力学作用（内圧，もしくは電磁場を変化させて，出来上がる形状・構造に作用させる．）を与えることにより，形態の拡張的改変を行うことで，災害現場などでの変種変様なタスクの臨機応変な遂行を可能とするものである．この形状の劇的可変機能をさらに推し進め，これまで固定されていた対偶をも可変にする方法論をまとめ，可変対偶学の創出にも取り組む．
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| 研究成果の概要 |
化学反応と機構の観点からの力場の変化の組合である「機・化複合型反応機構」を推進した．これは，従来では修復のみに留まっていた機能を，反応中に力学作用を与えることにより，形態の拡張的改変を行うことで，変種変様なタスクの臨機応変な遂行を可能とするものである．この形状の劇的可変機能をさらに推し進め，これまで固定されていた対偶をも可変にする方法論を整理した．具体的には，回転子によるパラフィンワックス硬化疎外方式回転磁石における同一平面上の周方向動力伝達現象の発見をし，その結果反射型駆動や可変対偶の観点からのロボット機構の設計論についても整理・展開することができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この回転入力のON・OFFや回転数の調整を行うことで，多様に自己改変させるロボット機構の構成において，アクチュエータ数を少なくしながらも複数の状態と取り得るという，複態・多態化の機構設計論に結び付けることが可能となる．このような入出力因果現象を確認することができた．
さらに展開された学術知識として，反射型駆動の側面において，自己形状変化させる際のトリガを，メタ入力として考え図３に示すように，物理量としての入力（物理量変化）・出力（力・変位・動作・物理量変化・形状変化・特性変化）として，内外を含めて，入出力因果メカニズムという概念に展開している．
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