昆虫規範型マイクロロボットの研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04402026
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三浦 宏文 東京大学, 工学部, 教授 (50010682)
• 研究分担者: 下山 勲 東京大学, 工学部, 助教授 (60154332)
• キーワード: マイクロロボット / 昆虫規範型ロボット / 外骨格 / 蟻ロボット / 蚊ロボット

研究概要

本研究の目的は、1ミリから数ミリの大きさのマイクロロボットを開発することである。その際に昆虫を規範とすることが大きな特徴だと考えている。これまでは人間や動物を規範として、ロボットの構造やアクチュエーション、制御などを考えてきたが、小さい寸法のものを作るには、やはりその寸法に似た大きさの生物が参考になると考えられる。
既に、いくつかの昆虫の特性を抽出してロボットの設計に役立てている。そのいくつかを述ベておく。まず、昆虫は外骨格構造である。人間や物動は内骨格構造といって、中心に骨があり周りに筋肉がついている。一方、昆虫は体の外側が骨で、殻のような構造で、内部に筋肉が何本か付いていて、これら筋肉の収縮と弛緩によって外骨格を弾性変形させることにより羽を羽ばたかせたり足を動かしたりしている。本研究では、この構造をロボット作りの基本設計方針とした。また、アクチュエーションにおいては、非常に簡単な原理が用いられていることが多いようである。たとえば、オンオフ制御が基本となっている場合が多い。トンボはホバリングしていても、高速飛行していても羽ばたき周波数は変わらない。まさに、羽ばたくか、羽ばたかないかのオンオフ制御なのである。
平成4年度は、初年度であり、本格的なロボット開発はこれからであるが、すでに蟻ロボットや蚊ロボットに関しては、機構部分は試作も終わっており、アクチュエーションの方法にも基本方針はできているので、これからの研究の進展におおいに期待しているところである。

研究成果

• [文献書誌] 鈴木 健司,下山 勲,三浦 宏文,江面 裕一: "外骨交と弾性ジョイントを有する昆虫規範型マイクロロボット" 日本機械学会論文集C編. 59-557. 179-184 (1993)
• [文献書誌] Isao Shimoyama,Hirofumi Miura,Kenji Suziki,Yuichi Ezura: "Insect-Like Microrobots with External Skeletons" IEEI Control Systems Magazine. Feb.37-41 (1993)
• [文献書誌] Kenji Suzuki,Isao Shimoyama,Hirojumi Miura,Yuichi Ezura: "Creation of an Insect-based Microrobot with an External Skeleton and Elastic Joints" Proceeings of IEEE Workshop on Micro Electro Mechanical Systems. 190-195 (1992)
• [文献書誌] Isao Shimoyama,Hirofumi Miura,Kenji Suzuki,Yuichi Ezura: "Insect-based Microrobot" Pro ceedings of Japan-USA Sympoium on Flexible Autmation. 177-180 (1992)
• [文献書誌] 安田 隆,下山 勲,三浦 宏文: "弾性体の共振を利用したマイクロロボットへの選択的エネルギ供給" 第10回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 1243-1244 (1992)
• [文献書誌] 久保 弥生,山下 勲,三浦 宏文: "昆虫規範型マイクロロボットの飛行に関する研究" 第10回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 1249-1250 (1992)