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2006 年度 実績報告書

環境適応移動可能な3次元蛇型ロボットの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 15360129
研究機関立命館大学

研究代表者

馬 書根  立命館大学, COE推進機構, 教授 (20250988)

研究分担者 井上 康介  茨城大学, 工学部, 助手 (10344839)
キーワード知能ロボティクス / 生物機械学 / 生物・生体工学 / 蛇型ロボット / 神経振動子 / 環境適応 / 蛇行移動 / モデル化
研究概要

本研究の目標は,高い信頼性・柔軟性を有する3次元蛇型ロボットの機械モデルを試作し,蛇の持つ環境適応運動機能を有する3次元蛇型移動ロボットの開発を行うことである.前年度に,蛇型移動ロボットの機動性を向上させるための能動クローラの開発運動学・動力学に基づく計算機シミュレータの改良,CPGネットワークによる蛇型ロボットの自律分散制御を行った.平成18年度において,蛇型移動ロボットの能動関節と能動クローラとの協調駆動制御,循環抑制型CPGネットワークによる蛇型ロボットの運動実現性能や環境適応性能などの検討,蛇型移動ロボットの環境検出センサーの開発及びそれを用いた環境適応移動を能動的に実現する制御方法を検討した.具体的には,
*蛇型移動ロボットの機動性を向上させるために開発した駆動クローラをその外周に装備し,蛇型移動ロボットの能動関節と能動クローラとの協調駆動制御について検討を行った.なお,クローラ移動機構を装着している蛇型ロボットの実機実験を行い,クローラ移動機構の速度制御と蛇型ロボット関節の位置制御を協調的に行う場合、より高い障害物を乗り越えることを検証した.
*蛇型ロボットの自律分散制御アルゴリズムとして提案した相互抑制型CPGネットワークと循環抑制型CPGネットワークを比較し,蛇型ロボットの運動実現性能や環境適応性能などについて検討を行った.その結果として双方向循環型CPGネットワークの方はより蛇型ロボットの環境適応性能をより実現できることが分かった.
*蛇型移動ロボットの環境検出センサーを開発し,それを用いた環境適応移動を実現する制御方法を検討した.また,実機の動作実験を行って,手法の有効性を検証した.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Development of a Novel Crawler Mechanism with Polymorphic Locomotion2007

    • 著者名/発表者名
      Guangping Lan, Shugen Ma, Kousuke Inoue, Yoshio Hamamatsu
    • 雑誌名

      Int.J.of Adovanced Robotics 21-4

      ページ: 421-440

  • [雑誌論文] Quasi-static Analysis for the Motion of a Novel Crawler-driven Robot2006

    • 著者名/発表者名
      Guangping Lan, Shugen Ma
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatoronics 18-5

      ページ: 556-563

  • [雑誌論文] Influence of Gradient of a Slope to Optimal Locomotion Curves of a Snake-like Robot2006

    • 著者名/発表者名
      Shugen Ma, Naoki Tadokoro, Kousuke Inoue
    • 雑誌名

      Int.J.of Adovanced Robotics 20-4

      ページ: 413-428

  • [雑誌論文] Locomotion of a Snake-like Robot Controlled by the Bidirectional Cyclic Inhibitory CPG Model2006

    • 著者名/発表者名
      Zhenli Lu, Shugen Ma, Bin Li, Yuechao Wang
    • 雑誌名

      Proc.2006IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2006)

      ページ: 1209-1214

  • [雑誌論文] 3D Locomotion of a Snake-like Robot Controlled by Cyclic Inhibitory CPG Model2006

    • 著者名/発表者名
      Zhenli Lu, Shugen Ma, Bin Li, Yuechao Wang
    • 雑誌名

      Proc.2006 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systemes (IROS'06)

      ページ: 3897-3902

  • [雑誌論文] 環境適応型ヘビ型ロボットの開発-接地面積摩擦センサを有したロボットシステムの開発-2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤紀, 井上康介, 住孝明, 馬書根
    • 雑誌名

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'06講演論文集 (CD-ROM)

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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