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2017 年度 実施状況報告書

災害現場における効率的な不整地踏破ロボットの開発に向けた進化ソフトロボティクス

研究課題

研究課題/領域番号 17K12756
研究機関会津大学

研究代表者

小川 純  会津大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (20773724)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードソフトロボティクス / 進化ロボティクス / 形状モデリング / 物理モデリングシミュレーション / クラウドロボティクス
研究実績の概要

本研究では,災害対応ロボティクスの分野において,災害現場を複数の環境に分割し,各々の環境でのタスク遂行を主目的とするソフトロボットを構築し,それらのロボット群の情報通信,コミュニケーションシステムを提案するとともに,各々の環境に適応するロボット形状を進化計算などの応用した設計者の先入観に依存しない手法を用いて決定するロボット機構の新たな設計論の確立を目指すものである.
この目標達成のために,当該年度では下記の研究を重点的に遂行した.
1.災害対応ロボットにおいて採用される事例の多いクローラ形状の移動機構に対する弾性体シミュレーションおよび局所的な面圧解析を行い,結果として平面走行時の移動特性を力学的に示した
2.水中におけるロボット形状と移動特性を解明するため,クラゲ型ソフトロボットを対象としたシミュレーションを通して,セルオートマトンをアクチュエータ駆動原理に導入した新たな手法を提案し,水中におけるソフトロボットの移動をセルオートマトンの動作分類に当てはめて記述する方法論を提案した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

クローラ機構に代表される複数の弾性部品の連動からなる移動シミュレーションは対象とする力学系に与える摩擦などの外力が長時間蓄積されることにより数値的計算誤差による計算不安定を頻発する課題が検出され,剛体動力学エンジンとのハイブリッドエンジンの構築を進めているためであり,予定されている計画に若干の遅延が生じたためである.

今後の研究の推進方策

今後の計画として実際の災害現場を分割し,特定のタスクあるいは複合環境を遂行するためのロボットの運動と形状を同時に設計し,それらのロボット群に対する情報通信システムを提案し,3Dプリンターによる実機制作と動作検証を行う予定である.

次年度使用額が生じた理由

当該年度では,必要機材の導入と計算環境のセットアップに使用したが,研究遂行において十分な成果が当初報告を予定していた国際学会の開催以降であり,その分の旅費が次年度使用額として発生した,翌年度においては研究成果の報告する国際会議を当初の予定以上に増やし,研究を品質を向上させるための共同研究先との旅費を加算する形で使用する予定である.

備考

研究代表者HP

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Cellular Automaton Approach for Motion Pattern Analysis of Soft-bodied Agent2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ogawa, Miki Taira, Keita Nakamura, Keitaro Naruse
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Digital Practice for Science, Technology, Education, and Management
    • 国際学会
  • [学会発表] 固定トポロジーの結合振動子系による生物表現2017

    • 著者名/発表者名
      小川純,中村啓太,成瀬継太郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会SI2017
  • [学会発表] 弾性体ボクセルを用いたクローラロボットシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      小川純,平美紀,中村啓太,成瀬継太郎
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • [学会発表] ソフトロボットシミュレーションと機構知2017

    • 著者名/発表者名
      小川純
    • 学会等名
      第6回サステナブル/ロボティック・システムデザイン研究会
    • 招待講演
  • [備考] Jun Ogawa

    • URL

      http://www.junogawa.com/

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公開日: 2018-12-17  

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