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二関節筋と並列弾性要素を有する大出力油圧脚機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23760219
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

神永 拓  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (90571571)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードロボットアクチュエータ / 力制御 / バックドライバビリティ / 電気静油圧アクチュエータ / 二関節筋 / エネルギ蓄積 / 脚機構
研究概要

二脚ロボットを実用化する上での最も大きな本質的課題のひとつである駆動系の問題を解決するために,高パワー密度,バックドライバビリティ,エネルギ蓄積能力,制御性の向上を実現する駆動形を脚構造に適用する設計論を展開した.弾性を有する電気静油圧アクチュエータ(EHA)を並列に配置するEHA-PEを提案し,この概念に則って大出力EHA,エネルギ蓄積アキュムレータを開発.二関節筋脚構造の最適設計を行ったほか,バックドライバビリティの力感受性に与える影響を調査し力制御則を提案した.開発した駆動系は,最大推力1.5kN,制御帯域2.5Hzを発揮し,実用的大出力二脚ロボットを構成するための知見を得た.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] 高バックドライバビリティを実現する油圧駆動システム2013

    • 著者名/発表者名
      中村仁彦,神永拓
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 第31巻,6号

    • NAID

      10031183141

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高バックドライバビリティを実現する油圧駆動システム2013

    • 著者名/発表者名
      中村仁彦,神永拓
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 31 号: 6 ページ: 568-571

    • DOI

      10.7210/jrsj.31.568

    • NAID

      10031183141

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] モータの速度制御を用いた電気静油圧アクチュエータの力制御2014

    • 著者名/発表者名
      神永拓,康天毅,中村仁彦
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会, 1A1-I04
    • 発表場所
      富山総合体育館
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 足首関節機構のための直動型電気静油圧アクチュエータの開発2014

    • 著者名/発表者名
      大月智史,神永拓,中村仁彦
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会,1P1-I06
    • 発表場所
      富山総合体育館
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 質量負荷を用いた小型直動電気静油圧アクチュエータの動特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      神永拓,康天毅,大月智史,中村仁彦
    • 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
    • 発表場所
      富山市総合体育館,富山県
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] モータの速度制御を用いた電気静油圧アクチュエータの力制御2014

    • 著者名/発表者名
      神永拓,康天毅,中村仁彦
    • 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
    • 発表場所
      富山市総合体育館,富山県
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 慣性負荷による直動型電気静油圧アクチュエータの動特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      大月智史,神永拓,中村仁彦
    • 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
    • 発表場所
      富山市総合体育館,富山県
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 足首関節機構のための直動型電気静油圧アクチュエータの開発2014

    • 著者名/発表者名
      大月智史,神永拓,中村仁彦
    • 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
    • 発表場所
      富山市総合体育館,富山県
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluations on Contribution of Backdrivability and Force Measurement Performance on Force Sensitivity of Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kaminaga, K. Odanaka, Y. Ando, S. Otsuki, and Y. Nakamura
    • 学会等名
      Proceedings of International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp.4472-4477(査読有)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Design of an Ankle-Knee Joint System of a Humanoid Robot with a Linear Electro-Hydrostatic Actuator Driven Parallel Ankle Mechanism and Redundant Biarticular Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kaminaga, S. Otsuki, and Y. Nakamura
    • 学会等名
      Proceedings of International Conference on Humanoid Robots, pp.384-389(査読有)
    • 発表場所
      Atlanta, U.S.A.
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 出力軸トルクセンサを用いたバックドライバブル静油圧アクチュエータの力感応制御2013

    • 著者名/発表者名
      神永拓,安藤雄太,大月智史,小田中浩平,中村仁彦
    • 学会等名
      ロボティクスシンポジア講演予稿集, pp.28-34(査読有)
    • 発表場所
      かみのやま温泉
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 直動型電気静油圧アクチュエータの二関節駆動方式を採用した脚機構の開発2013

    • 著者名/発表者名
      大月智史,神永拓,中村仁彦
    • 学会等名
      ロボティクスシンポジア講演予稿集,pp.355-360(査読有)
    • 発表場所
      かみのやま温泉
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluations on Contribution of Backdrivability and Force Measurement Performance on Force Sensitivity of Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga, Kohei Odanaka, Yuta Ando, Satoshi Otsuki, and Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Tokyo Big Sight, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Design of Multi-DOF Joint Mechanism with Redundantly Driven Electro-Hydrostatic Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga
    • 学会等名
      Workshop "New Applications of Hydraulic Actuation for Fast, Powerful, Efficient, Compact, and Compliant Robots" of IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Tokyo Big Sight, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Parallel Ankle Joint Mechanism with Linear Electro-Hydrostatic Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Otsuki, Hiroshi Kaminaga, and Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      Workshop "New Applications of Hydraulic Actuation for Fast, Powerful, Efficient, Compact, and Compliant Robots" of IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Tokyo Big Sight, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Design of an Ankle-Knee Joint System of a Humanoid Robot with a Linear Electro-Hydrostatic Actuator Driven Parallel Ankle Mechanism and Redundant Biarticular Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga, Satoshi Otsuki, and Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Humanoid Robots
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Design of Backdrivable Mechanisms with Electro-Hydrostatic Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga and Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      Workshop "Design and Control of High-Performance Hydraulic Robots: Recent Advances and Perspectives", of IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電気静油圧アクチュエータのための外乱オブザーバ型 摩擦補償における出力軸運動量の使用2013

    • 著者名/発表者名
      神永拓,安藤雄太,中村仁彦
    • 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
    • 発表場所
      つくば国際会議場,茨城県
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 出力軸トルクセンサを用いたバックドライバブル静油圧アクチュエータの力感応制御2013

    • 著者名/発表者名
      神永拓,安藤雄太,大月智史,小田中浩平,中村仁彦
    • 学会等名
      第18回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      かみのやま温泉,山形県
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Viscous Pump for Highly Backdrivable Electro-Hydrostatic Actuator2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kaminaga, H. Tanaka, K. Yasuda, and Y. Nakamura
    • 学会等名
      Proceedings of International Conference of Robotics and Automation, pp.3751-3756(査読有)
    • 発表場所
      St. Paul, USA.
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] エネルギ蓄積のための差動アキュムレータを備えた電気静油圧アクチュエータ2012

    • 著者名/発表者名
      神永拓,安藤雄太,田中宏和,中村仁彦
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会, 2A1-E11
    • 発表場所
      アクトシティ浜松
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Viscous Pump for Highly Backdrivable Electro-Hydrostatic Actuator2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga, Hirokazu Tanaka, Kazuki Yasuda, and Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE International Conference of Robotics and Automation
    • 発表場所
      St. Paul, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] エネルギ蓄積のための差動アキュムレータを備えた電気静油圧アクチュエータ2012

    • 著者名/発表者名
      神永拓,安藤雄太,田中宏和,中村仁彦
    • 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
    • 発表場所
      アクトシティ浜松,静岡県
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 二関節筋型電気静油圧アクチュエータを用いた関節の冗長駆動2012

    • 著者名/発表者名
      大月智史,神永拓,中村 仁彦
    • 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
    • 発表場所
      アクトシティ浜松,静岡県
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高剛性トルクエンコーダを用いた電気静油圧駆動関節の高感度低インピーダンス制御2012

    • 著者名/発表者名
      小田中浩平,神永拓,大月智史,中村仁彦
    • 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
    • 発表場所
      アクトシティ浜松,静岡県
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 低粘度作動流体を用いる粘性スク リューポンプの開発と電気静油圧アクチュエータの制御2012

    • 著者名/発表者名
      神永拓, 田中宏和, 安田和樹, 中村仁彦
    • 学会等名
      第17回ロボティクス シンポジア, pp.92-97(査読有)
    • 発表場所
      山口県萩市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Screw Pump for Electro-Hydrostatic Actuator that Enhances Backdrivability2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kaminaga, Hirokazu Tanaka, Kazuki Yasuda, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Humanoid Robots 2011, pp.434-439 (査読有)
    • 発表場所
      Bled, Slovenia
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ynl.t.u-tokyo.ac.jp/~kaminaga/index.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] Home Page of Kaminaga

    • URL

      http://www.ynl.t.u-tokyo.ac.jp/~kaminaga/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] バックドライバビリティを備えたアクチュエータの開発

    • URL

      http://www.ynl.t.u-tokyo.ac.jp/research/backdrive/index-j.php

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ynl.t.u-tokyo.ac.jp/research/backdrive/index-j.php

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考] に関連する研究内容が公開されている

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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