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カタストロフィー構造を持つ非線形アクチュエータによる能動索状体の分布駆動と制御

研究課題

研究課題/領域番号 25249009
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関東北大学

研究代表者

田所 諭  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (40171730)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
30,550千円 (直接経費: 23,500千円、間接経費: 7,050千円)
2014年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2013年度: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
キーワードアクチュエータ / 能動索状体 / 能動スコープカメラ / ロボット / レスキューロボット
研究実績の概要

本研究は,カタストロフィー構造を持つ非線形流体アクチュエータによるエネルギーの瞬発的放散,および,流体の慣性による衝撃力及び衝撃波を活用する方式により,能動索状体の励振力・駆動力を飛躍的に向上させる方法を開発する.また,素子の非線形特性を活用することによって,複雑な配線無しに多数の素子を多自由度に駆動し,かつ,索状体上での駆動力の分布を制御することを可能にすることを目的としている.
平成26年度は,ImPACT PM就任のため,年度途中で中断を余儀なくされたが,下記の研究成果を上げた.
(1) カタストロフィー構造を持った超小型非線形流体アクチュエータの研究開発:効率的に大きな衝撃力を発生できるアクチュエータ素子の新しい3次元機械構造の研究を行い,弾性エネルギー・慣性エネルギーを緩慢に蓄積し,急激に放散する過程を繰り返すことができる構造について,最適設計を行った.シミュレーション及び試作機構による実験によりその効果を確認した.
(2) 衝撃力と慣性力の活用法の研究:衝撃力や慣性力を推進させたい方向への駆動力に効率的に変換し,索状体の運動に変換するメカニズムを研究した.その結果,衝撃力を使って平面を効率的に前進し,また,直管を垂直上昇できる機構を試作し,性能の評価を行った.
(3) 多数の素子の駆動分布の制御:年度途中で中断したため,多数の素子や分布素子の駆動制御の研究まで進めることはできなかった.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Remote Vertical Exploration by Active Scope Camera into Collapsed Buildings2014

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Junichi, Masashi Konyo, Eijiro Takeuchi, Satoshi Tadokoro
    • 雑誌名

      Proc. 2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      巻: 1 ページ: 1882-1888

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pneumatic Flexible Hollow Shaft Actuator with High Speed and Long Stroke Motion2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhito Wakana, Hiroaki Namari, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro
    • 雑誌名

      Proc. 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      巻: 1 ページ: 357-363

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 異方性摩擦機構を用いたカタストロフィー構造を持つ空気圧アクチュエータの開発2014

    • 著者名/発表者名
      華曄,昆陽雅司,田所諭
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      九州産業大学
    • 年月日
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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