偏心モータによる繊毛推進機構の微小重力環境適応型ホップ移動に関する力学理論

• 研究課題/領域番号: 24760193
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 永岡 健司 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60612520)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012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: 移動ロボット / 微小重力 / 振動推進 / 力学モデリング / 移動力学 / 宇宙ロボット / 移動原理 / 繊毛機構 / 繊毛

研究成果の概要

本研究課題では，近年注目される太陽系小天体探査における微小重力天体表面上での小型ロボットによる新たな移動方式に関する研究を実施した．具体的には，これまでにない新方式として，偏心モータの振動的な遠心力と反トルクを弾性繊毛に作用させて重力等の環境に応じたホップ移動を実現する繊毛推進機構の力学モデルを構築した．特に，振動により繊毛推進機構でマイクロホップ移動せきることを明らかし，地上での模擬微小重力下での実験を通じて，繊毛推進機構の有用性，および力学モデルとの整合性を検証した．

研究成果

• [学会発表] Development of MINERVA-II2, a Micro-Robot for Asteroid Surface Exploration with Innovative Mobility (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida, Masamitsu Kurisu, Koichi Osaka, Kenjiro Tadakuma, Yuichi Tsumaki, Takashi Mineta, Shinichi Kimura, Tomohiro Narumi, Takashi Kubota, Tetsuo Yoshimitsu
  • 学会等名: 11th Low-Cost Planetary Missions Conference
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2015-06-09 – 2015-06-10
• [学会発表] Experimental Evaluation of Gripping Characteristics Based on Frictional Theory for Ground Grip Locomotive Robot on an Asteroid (2015)
  • 著者名/発表者名: Yudai Yuguchi, Warley F. R. Ribeiro, Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida
  • 学会等名: 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: Washington, USA
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-30
• [学会発表] Aanalysis and Evaluation of Deployment Mechanism of a Tiny Rover in a Microgravity by Drop Tower Experiments (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Nagaoka, Hiroyuki Yatsunami, Kazuya Yoshida, Tadashi Adachi, Masamitsu Kurisu, Yoji Kuroda, Tetsuo Yoshimitsu, Takashi Kubota, Hajime Yano
  • 学会等名: 40th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2014-08-02 – 2014-08-10
• [学会発表] 小天体表面把持移動ロボットのための摩擦理論に基づく把持特性の実験的評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 湯口雄大, 永岡健司, 吉田和哉
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • 発表場所: 富山国際会議場, 富山市
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-28
• [学会発表] Aanalysis and Evaluation of Deployment Mechanism of a Tiny Rover in a Microgravity by Drop Tower Experiments (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenji Nagaoka, Hiroyuki Yatsunami, Kazuya Yoshida, Tadashi Adachi, Masamitsu Kurisu, Yoji Kuroda, Tetsuo Yoshimitsu, Takashi Kubota, Hajime Yano
  • 学会等名: 40th COSPAR Scientific Assembly 2014
  • 発表場所: Moscow, Russia
• [学会発表] Modeling and Analysis of Ciliary Micro-Hopping Locomotion Actuated by an Eccentric Motor in a Microgravity (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Nagaoka, Kazuya Yoshida
  • 学会等名: 2013 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] 小惑星探査ローバのための繊毛式マイクロホップの動力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永岡健司, 吉田和哉
  • 学会等名: 日本ロボット学会第30回記念学術講演会
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] Ciliary Locomotion of an Asteroid Exploration Rover with an Eccentric Motor (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Nagaoka, Riku Takano, Takayuki Izumo, Kazuya Yoshida
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space
  • 発表場所: Turin, Italy