| 研究概要 |
1.営繭行動の観察と解析
蚕の営繭行動を観察した結果,営繭の準備段階,吐糸開始直後,中盤,終盤で行動に差異が見られることと,それぞれのフェーズの特徴を明らかにした.
2.オートマトンによる営繭行動のシミュレーション
蚕の行動を有限オートマトンによって定義して営繭行動を再現できるかどうかシミュレーションを行って検討した.その結果,有限オートマトンによって,平面内での円形製作過程を自動的に行うことができた.
3.吐糸口部の設計・開発
当初は構造構成用の糸としてガラス繊維強化熱可塑性樹脂を使用していたが,接着力,加熱冷却時間などの問題があり,一般の木綿糸を芯材とし,熱可塑性であるポリ塩化ビニルを接着物質として,蚕の吐く糸を模倣した構成を行うこととした.これに伴ってロボットマニュピレータ先端に取り付ける吐糸口部を新たに設計・製作した.吐糸口部は外部リールに巻かれた木綿糸を繰り出す機構と,熱可塑性樹脂を加熱によって溶融させる装置および冷却時間を短縮するために,空気を吹き付けるエアーガンを備えている.この吐糸口部の開発により,従来のものに比べて強度および動作時間を短縮することができた.
4.営繭行動を模倣したロボットマニュピレータの軌道制御
観察によって得られた蚕の営繭行動を模倣するため,営繭行動を観察してそれを3つのステージに分けた.それらは足場作り,繭の外形作り,仕上げである.本研究では6自由度ロボットマニュピレータを用いて,第2ステージである「繭の外形作り」までの模倣を行った.これは,蚕ならば絹糸に相当する構造構成用の糸を押し付けて構成した足場の上に繭の外形となる2段目以降の営繭を行うものである.
5.接触センサを用いた倣い制御
蚕はほとんど視力を持たず,体表面の触覚によって行動を決定している.昨年度開発した接触センサを用いて,接触状態を高速に判定して,地形情報が未知な環境での吐糸行動を可能にした.また,提案したアルゴリズムによって自立的に連続吐糸が可能となった.
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