全方向駆動歯車による超適応性を備えた動力伝達システムの創成

• 研究課題/領域番号: 24686030
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 多田隈 理一郎 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (50520813)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 26,520千円 (直接経費: 20,400千円、間接経費: 6,120千円); 2014年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2013年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2012年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: 全方向駆動歯車 / 軽量アクチュエータ / 複合自由度アクチュエータ / 知能ロボティックス / 知能機械 / 機械要素

研究成果の概要

生活空間の様々な物体に動力伝達機能を持たせ、荷物の搬送や要介護者の移動などにおいて人を補助することを目標として、直交する２方向に歯車構造を持つ全方向駆動歯車を中核とする様々な機械要素技術を創成し、その機構の小型化・高効率化を進め、従来技術では動力を付加できなかった小さい物体や狭い空間にも駆動機能を持たせた。
具体的には、自動車のドアミラーに収納可能な、正およびゼロの曲率を有する「J型」の全方向駆動歯車を製作し、サイドミラーを収納形態から開いた通常の形態まで、滑らかに駆動した。また、全方向に物体を搬送できるロボット型のテーブルを、ゼロの曲率を有する平面型の全方向駆動歯車を用いて２種類製作した。

研究成果

• [雑誌論文] Worm wheel mechanism with passive rollers (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Shotaro Onishi & Yuichi Tsumaki
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: 28 号: 24 ページ: 1617-1635
  • DOI: 10.1080/01691864.2014.967294
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ロボットの機能の中核をなす機巧 (2014)
  • 著者名/発表者名: 多田隈 理一郎
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol.32 No.4 ページ: 358-362
• [雑誌論文] 全方向駆動歯車機構の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 多田隈 建二郎, 多田隈 理一郎, 井岡 恭平, 妻木 勇一
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: 30 号: 6 ページ: 611-620
  • DOI: 10.7210/jrsj.30.611
  • NAID: 10030783356
  • ISSN: 0289-1824, 1884-7145
  • 査読あり
• [学会発表] 平面型全方向駆動歯車に基づく全方向物体搬送テーブルの研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大石 高輝，熊谷 充彦，阿部 一樹，奥山 貴晶，中野 芳樹，多田隈 建二郎，多田隈 理一郎
  • 学会等名: 計測自動制御学会 東北支部 第297回研究集会
  • 発表場所: 山形大学工学部
  • 年月日: 2015-10-23
• [学会発表] 積層造形に基づく受動ローラ型ウォームホイールの研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 星野 翼，多田隈 建二郎，多田隈 理一郎
  • 学会等名: 計測自動制御学会 東北支部 第297回研究集会
  • 発表場所: 山形大学工学部
  • 年月日: 2015-10-23
• [学会発表] 小型全方向駆動歯車の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本 直，加藤 寛昭，福島 悠也，高橋 健太，瀬口 昌俊，多田隈 建二郎，多田隈 理一郎
  • 学会等名: 計測自動制御学会 東北支部 第297回研究集会
  • 発表場所: 山形大学工学部
  • 年月日: 2015-10-23
• [学会発表] 超膨張バブル式グリッパ機構 －多種多形状デブリ群の飛散防止を可能とする柔軟包込み把持メカニズム－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 多田隈建二郎，多田隈理一郎，西田健，Jose Berengueres
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2014)
  • 発表場所: 東京ビッグサイト
  • 年月日: 2014-12-17
• [学会発表] 全方向物体搬送テーブルと共に物理的に人間を補助するための軽量ワイヤ駆動ロボットアームの研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: モヤ エリック，多田隈理一郎，多田隈建二郎
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第50期秋季講演会
  • 発表場所: 東北学院大学工学部
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] 全方向駆動歯車による物体搬送テーブルの研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井岳，多田隈理一郎，多田隈建二郎
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第50期秋季講演会
  • 発表場所: 東北学院大学工学部
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] 全方向駆動歯車を利用した力覚提示装置の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小村謙一，多田隈理一郎，多田隈建二郎
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第50期秋季講演会
  • 発表場所: 東北学院大学工学部
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] Torus Omnidirectional Driving Unit Mechanism Realized by Curved Crawler Belts (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenjiro Tadakuma, Hirohiko Ogata, Riichiro Tadakuma and Jose Berengueres
  • 学会等名: 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2014)
  • 発表場所: Hong Kong Convention and Exhibition Center, Hong Kong （中国）
  • 年月日: 2014-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] 受動ローラ式歯車を用いたウォームギア機構の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大西 祥太郎、多田隈 理一郎、多田隈 建二郎、高木 稔、妻木 勇一
  • 学会等名: 日本機械学会
  • 発表場所: 岩手大学工学部、岩手、日本
• [学会発表] Adaptations of Omnidirectional Driving Gears to Practical Purposes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tadakuma, Kenjiro, Tadakuma, Riichiro, Takagi, Minoru, Ioka, Kyohei, Matsui, Gaku, Komura, Kenichi, Moya, Erick, Akaike, Takahiro, Tsumaki, Yuichi
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: Tokyo Big Sight, Tokyo, Japan
• [学会発表] The Gear Mechanism with Passive Rollers: The Input Mechanism to Drive the Omnidirectional Gear and Worm Gearing (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Tadakuma, K. Tadakuma, M. Takagi, S. Onishi, G. Matsui, K. Ioka, Y. Tsumaki, M. Higashimori and M. Kaneko
  • 学会等名: 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2013)
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany
• [学会発表] Study on the omnidirectional driving gear mechanism (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadakuma, K., Tadakuma, R., Ioka, K, Kudo, T., Takagi, M., Tsumaki, Y., Higashimori, M., Kaneko, M.
  • 学会等名: 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2012)
  • 発表場所: Saint Paul, MN, The United States of America
• [学会発表] Omnidirectional driving gears and their input mechanism with passive rollers (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadakuma, K., Tadakuma, R., Ioka, K., Kudo, T., Takagi, M., Tsumaki, Y., Higashimori, M., Kaneko, M.
  • 学会等名: 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intell igent Robots and Systems (IROS2012)
  • 発表場所: Vilamoura, Algarve, Portugal
• [学会発表] Additional manipulating function for limited narrow space with omnidirectional driving gear (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadakuma, K, Tadakuma, R., Ioka, K., Kudo, T., Takagi, M., Tsumaki, Y., Higashimori, M., Kaneko, M.
  • 学会等名: 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2Q12)
  • 発表場所: Vilamoura, Algarve, Portugal
• [備考] NECエンベデッドプロダクツ株式会社ウェブサイト
  • URL: http://www.necep.co.jp/company/randd/mdd.html
• [備考]
  • URL: http://tadakuma.yz.yamagata-u.ac.jp/index.html