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ヘビ型ロボットの不整地踏破制御法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 26870198
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械力学・制御
知能機械学・機械システム
研究機関電気通信大学

研究代表者

田中 基康  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (50633442)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードヘビ型ロボット / 不整地踏破 / 障害物回避 / 階段昇降 / ハイブリッド / 拘束変化 / 不整地 / 冗長性 / 多連結ロボット / 索状ロボット / 階段 / 軌道追従 / 制御 / 特異姿勢 / 段差昇降 / 体形変化 / 拘束切換え / 軌道追従制御 / 軌道計画
研究成果の概要

本研究では生物のヘビを模倣したヘビ型ロボットを対象に,不整地踏破を実現する制御方法の確立を目的として以下の4項目を中心に取り組んだ.(1)障害物が散在する環境においてヘビ型ロボットの全身で障害物を回避する制御方法を提案した.(2)曲面,複数平面環境において目標軌道への追従を実現する制御方法を提案した.(3)不整地環境において自重を利用し環境に適応しながら移動する制御方法を提案した.(4)制御方法を応用し狭所や段差に掃除を行う多連結掃除ロボットの清掃制御方法,能動車輪型多連結ロボットの階段昇降制御方法を提案した.そして,各々についてシミュレーションおよび実機実験にてその有効性を確認した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件) 備考 (8件)

  • [雑誌論文] Shape Control of a Snake Robot with Joint Limit and Self-collision Avoidance2017

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Tanaka and Kazuo Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Control Systems Technology

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 1441-1448

    • DOI

      10.1109/tcst.2016.2614832

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mixed Integer Programming Based Semi-autonomous Step Climbing of a Snake Robot Considering Sensing Strategy,2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Kon, Motoyasu Tanaka, and Kazuo Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Control Systems Technology

      巻: 24-1 号: 1 ページ: 252-264

    • DOI

      10.1109/tcst.2015.2429615

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Smooth Control of an Articulated Mobile Robot with Switching Constraints2016

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Tanaka, Mizuki Nakajima, and Kazuo Tanaka
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 30-1 号: 1 ページ: 29-40

    • DOI

      10.1080/01691864.2015.1102646

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Singularity Analysis of a Snake Robot and an Articulated Mobile Robot with Unconstrained Links2016

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Tanaka and Kazuo Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Control Systems Technology

      巻: 未定 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1109/tcst.2016.2528888

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Control of a Snake Robot for Ascending and Descending Steps2015

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Tanaka, Kazuo Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Robotics

      巻: 31-2 号: 2 ページ: 511-520

    • DOI

      10.1109/tro.2015.2400655

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Range-sensor-based Semiautonomous Whole-body Collision Avoidance of a Snake Robot2015

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Tanaka, Kazuyuki Kon, Kazuo Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Control Systems Technology

      巻: - 号: 5 ページ: 1927-1934

    • DOI

      10.1109/tcst.2014.2382578

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Approximate Path-Tracking Control of Snake Robot Joints with Switching Constraints2015

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Tanaka, Kazuo Tanaka, Fumitoshi Matsuno
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: - 号: 4 ページ: 1633-1641

    • DOI

      10.1109/tmech.2014.2367657

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 階段昇降可能な車輪型索状ロボットの開発2017

    • 著者名/発表者名
      田中基康,中島瑞,田中一男
    • 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2017
    • 発表場所
      ビッグパレットふくしま
    • 年月日
      2017-05-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 能動車輪型多連結ロボットの開発と手動環境適応推進2016

    • 著者名/発表者名
      田中基康,中島瑞,田中一男
    • 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2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多連結移動ロボットのためのタフな通信システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      田中基康,中島瑞,田中一男
    • 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2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多連結清掃ロボットの開発と机上清掃制御2016

    • 著者名/発表者名
      木村康太,田中基康,田中一男,松野文俊
    • 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2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Stair Climbing of an Articulated Mobile Robot via Sequential Shift2015

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Tanaka and Kazuo Tanaka
    • 学会等名
      2015 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2015-12-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shape Control for a Snake Robot via Sequential Switching2015

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Tanaka and Kazuo Tanaka
    • 学会等名
      SWARM 2015: The First International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 狭所・段差の清掃が可能な多連結掃除ロボットの開発と制御2015

    • 著者名/発表者名
      田中基康,鈴木兼悟,田中一男,松野文俊
    • 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’15
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 相対姿勢情報を用いたヘビ型ロボットの斜面進入2014

    • 著者名/発表者名
      中島瑞,田中基康,田中一男
    • 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
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2014-12-14 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 接地点切換えを用いた能動車輪型多連結ロボットの移動障害物回避2014

    • 著者名/発表者名
      田中基康,中島瑞,田中一男
    • 学会等名
      第32回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 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] スライダリンク機構を用いた曲面に適応可能なヘビ型ロボットのユニット開発2014

    • 著者名/発表者名
      中島瑞,田中基康,田中一男,松野文俊
    • 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’14
    • 発表場所
      富山市総合体育館
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] パワーアシスト・ロボットに関する材料,電子機器,制御と実用化,その最新技術2015

    • 著者名/発表者名
      (分担)田中基康,他多数
    • 総ページ数
      590
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Snake Robot

    • URL

      https://sites.google.com/site/motoyasutanakalab/home/research/snake-robots

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] UEC e-Bulletin

    • URL

      http://www.ru.uec.ac.jp/e-bulletin/pdf-issues/2015/vol8.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 田中基康研究室ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/motoyasutanakalab/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] OPAL-RING K. Tanaka and M. Tanaka Laboratory

    • URL

      http://www.uec.ac.jp/eng/research/introduction/opal-ring/0000494.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] UEC e-Bulletin, vol.8, December 2015

    • URL

      http://www.ru.uec.ac.jp/e-bulletin/pdf-issues/2015/vol8.pdf

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 田中基康研ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/motoyasutanakalab/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 田中・田中研ホームページ

    • URL

      http://www.rc.mce.uec.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 研究室紹介OPAL-RING

    • URL

      http://www.uec.ac.jp/research/information/opal-ring/0000494.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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