可変身体性を有するロボットの適応的な形態形成の研究

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16300063
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 黒河 治久 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 研究グループ長 (70356947)
• 研究分担者: 小鍜治 繁 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 副部門長 (00356974) ; 村田 聡 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科知能システム科学専攻, 助教授 (10334533) ; 富田 康治 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (80357574) ; 吉田 英一 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (30358329) ; 神村 明哉 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 研究員 (70356822)
• キーワード: モジュール型ロボット / 自己再構成 / 自律分散システム

研究概要

(a)要素技術の開発
非平坦地などの実環境で外界認識に基づき適応的に形態を変えながら移動するロボットとして、センサ機能を強化しながら変形機能は簡略化したロボットモジュールの試作を行った。遠隔操作によって、変形によって段差を登るなどの移動能力の検証を行った。センサによる自律的な変形移動について検討を始めた。
(b)適応機能を実現する行動システムモデル
多数のロボットモジュールが通信によって並列協調動作することを模擬できるように、既存のシミュレーションプログラムを拡張し、並列分散的なアメーバ的運動を設計した。センサ情報を各ロボットモジュールが局所処理して行動決定する方式について検討を始めた。
(c)実験的研究
(1)全体移動
既存のロボットモジュールによって、多足歩行やへび型移動を実現し、昨年度開発の手法によって動作の多様性・柔軟性を高めた。また、センサ情報によって形態を変更する簡単な例として、近接センサや傾斜センサの変更頻度により四足歩行形態から直線型に変形する実験を行った。
(2)変形移動
多数のロボットモジュールによる直線構造が局所変形を繰り返すことにより直進し段差を登る実験を、集中制御(単一マスター制御)によって行った。段差の形状は既知としてあり、未知形状に対してセンサ情報によって動作決定を行う方法に関して、アルゴリズムを開発したが実験は今後の課題である。また、同様の直進動作に関して、分散並列制御の実験を行い、最大20個のロボットモジュールについて非同期分散制御を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Self-reconfigurable M-TRAN Structures and Their Walker Generation (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Kurokawa et al.
  • 雑誌名: ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS 54巻2号 ページ: 142-149
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Automatic Locomotion Pattern Generation for a Self-Reconfigurable Modular Robotic System (2005)
  • 著者名/発表者名: A.Kamimura et al.
  • 雑誌名: IEEE-ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS 10巻3号 ページ: 314-325
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Distributed Self-reconfiguration Control of Modular Robot M-TRAN (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Kurokawa et al.
  • 雑誌名: Proceedings of 2005 IEEE INternational Conference on Mechatronics & Automation ページ: 254-259