自律歩行ロボットによる地雷探知・処理技術の研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11555066
• 研究機関: 東京工業高等専門学校
• 研究代表者: 下井 信浩 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (10300542)
• 研究分担者: 長谷川 彰 (株)高砂製作所, 本社, 技師長(研究者職) ; 谷田部 喜久夫 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (50042700) ; 市村 洋 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (10176307) ; 片桐 正春 東京精機(株), 技師長(研究者職) ; 西原 誠一郎 三井造船(株), メカトロシステム部, 部長(研究者職)
• キーワード: 対人地雷 / 地雷探知技術 / 地雷処理技術 / 歩行ロボット / 歩行制御 / 自律歩行

研究概要

我が国で初めて、東京高専の下井研究室と千葉大学の野波研究室との共同研究により、開発された半自律型(制御面で完全自律とはまだ表現できない。)地雷探知用6足歩行ロボットの試作機(COMET-I)は、各々の歩行脚に高性能磁気探知器を搭載し、地中に埋設された対人地雷の信管部の金属反応を探知して、地雷に接触することなく回避することが可能である。
これらの実験は、2000年2月22日に実地された一般公開野外試験等において基礎的な技術検証が得られている。(2月23日の朝日新聞及び読売朝刊等に掲載された)
また、ロボット腹部には地中レーダによる埋設地雷探知器を搭載している。これにより埋設されている地雷が対人地雷であるか対戦車地雷であるか等を判断し、地雷埋設地帯において探知された地雷が対人地雷のみである場合は、速やかにロータリカッタ付の特殊車両等により埋設対人地雷を粉砕処理を実施することが可能になる基礎技術を得ることが出来た。
地雷探知用半自律型6足歩行ロボット(COMET-I)の概略は、不整地歩行の安定性を考慮して歩行脚を6足とし、各脚は3関節の自由度を持ち平行リンク機構を用いた独立制御が可能である。また、地雷の埋設箇所を回避した時のバランスを失うことのないよう重心の安定性を考慮した設計がなされている。
駆動用の電源は、短時間の作業にはバッテリーを搭載し、長時間の作業には外部から供給する。総重量は、約120Kg、外形寸法は1.4m×0.8m×1mであり、実用を考慮した形状をしている。また制御面においては、2台のパーソナルコンピュータを搭載して分散制御と姿勢制御を併用したニューラルネットワークを基本とする非線形制御を実施、外界センサー技術として可視光及び赤外線映像による画像認識技術と自己位置計測等に超音波及びレーザレンジファインダー等を用いている。

研究成果

• [文献書誌] K.Nonami,Q.J.Huang,D.Komizo,N.Shimoi.H.Uchida: "Humanitarian mine detection six-legged walking robot"Third International Conference on Climbing and Walking Robots CLAWAR 2000. 861-868 (1999)
• [文献書誌] K.Nonami,N.Shimoi,Q.J.Huang,D.Komizo,H.Uchida: "Development of Teleoperated Six-legged Walking Robot for Mine Detection and Mapping of Mine Field"2000 IEEE/RSJ International Conference on intelligent Robots and Systems. No.7803-4348-5. (2000)
• [文献書誌] K.wasaki,S.Yamaguchi,Y.Shidama,N.Shimoi: "A Rapid HDL Generation for A pipelined DES Encipher Circuit by using the Logical Coloured Petri Net"6th International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision (ICARCV 2000),. FM5.2. 1-6 (2000)
• [文献書誌] H.Uchida,N.Shimoi,Q.J.Huang,D.Komizo,K.Nonami,: "Force/Attitude Control of Mine Detecting Six-legged Locomotion Robot"2000 IEEE/RSJ International Conference on intelligent Robots and Systems. No.7803-6348-5. (2000)
• [文献書誌] H.Uchida,N.Shimoi,Q.J.Huang,D.Komizo,K.Nonami: "Development and Force/Attitude Control of Demining Six-legged Locomotion Robot"TITech COE SMS Symposium 2000. 239-244 (2000)
• [文献書誌] H.Uchida,Q.J.Huang,D.Komizo,N.Shimoi,K.Nonami,: "Attitude Control and Recogniging Environment for Six-legged Locomotion Robot Using Pitching and Rolling Moments at Foot"Fifth International Conference on Motion and Vibration Control 2000 Movic. 305-310 (2000)