| 研究概要 |
ホームロボットなど,人間の居住環境で稼動する超多自由度ロボットの一例として,多数のアクチュエータ自身が構造材を兼ねつつ相互に連結して網構造を構成し,アクチュエータの駆動によりその網構造を変形して,ロボット全体の形状を適応的に変化できる網構造形状可変ロボット機構を総合し,その制御則を確立することを研究目的とする.本年度は,平面網構造ロボットの機構総合を行い,その外形線の制御を試みた.得られた主な結果は以下の通りである.
(1)網モジュールの総合:直動アクチュエータの両端に回転対偶を取り付けた素子と,多対偶素節を相互に連結する平面網構造ロボットを提案するとともに,その網構造の最小単位として「網モジュール」を定義し,その満足すべき機構学的条件を明らかに,総合手順を示した.具体的に,自由度1〜3,アクチュエータ数1〜4の網モジュールの総合を行った.
(2)平面網構造ロボットの総合:(1)で得られたモジュールを相互に接続し,平面網構造ロボットを得る総合法を示した.具体的に,12自由度,13アクチュエータの平面網構造形態可変ロボットの総合を行った.
(3)平面網構造ロボットの制御法の提案:出力節が多数ある超多自由度ロボットの制御方法の一例として,ロボットの外形を規定する直線を定義し,その直線の運動により,ロボットの運動を指定することとした.運動の干渉が生じるアクチュエータを選択してそれを受動的に制御することとし,まず外形規定直線に近接する対偶の位置を与えて,網モジュールの結合順に沿ってアクチュエータ入力を求める方法を明らかにした.
(4)平面網構造ロボットの試作および実験:DCモータとボールねじからなる直動アクチュエータを用いた平面網構造ロボットを試作し,提案した制御則に従って,形状変化の位置決め制御実験を行い,所望の動作を確認した.
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