• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実施状況報告書

深海用ソフトロボティクスの実現へ向けて -非線形同期制御を使った人工筋肉の研究-

研究課題

研究課題/領域番号 18K04577
研究機関東京海洋大学

研究代表者

田原 淳一郎  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30280366)

研究分担者 小池 雅和  東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (70756337)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードLIF / VDP / SWARM
研究実績の概要

本年度はVan der Pol(VDP)方程式による非線形振動子が同期を行うかどうかを確認した.前年までの,Leaky Integrate-and-Fire(LIF)振動子は同位相の同期と異なり,同位相・逆位相等の同期パターンが生成出来ることをシミュレーションで確認した.これらのシミュレーションはPythonとMatlabを用いて行った.
VDPにおいては複数(20個)以上の振動子を同位相・逆位相に制御出来る事が確認できた.これを用いれば人工筋肉として利用可能であると考えられる.
一方で人工筋肉を柔軟性のあるシリコン等で実現するために3Dプリンター等で形を作成したが良好な結果を得ることが出来なかった.そこで剛体であるがシリンジを用いた手法へ方針を変更した.このとき上述のシミュレーションにシリンジの機械モデルをリンクさせ群運動が発生するか調査した.しかし3個のシリンジを直列リングに構成したシミュレーションにおいてもMatlabでは膨大な時間がかかることがかかった.リンク機構が自発的に移動する事が確認できた.この結果を得ることが出来たが,少なくとも10個以上は接続する必要がある.そこでPython・C言語からGPUを用いて高速に計算する手法を調査中である.また無理に接続させる手法ではなくSWARM的な群制御により粘菌的な挙動により実現手法への変更も視野に入れている.
ただし,確実に非線形同期によりリンク機構で運動を制御することが確認できている.

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

遅れた理由としては,シミュレーションは比較的良好に進むが,シリンジ等の実モデルのモデリングを使いリンクを行うとシミュレーションの時間がかかることであった.ここを現在ソフトウエアとハードウエアの両者から見直しをはかっている.

今後の研究の推進方策

同期のシミュレーションは比較的良好に進むが,シリンジ等の実モデルのモデリングを使いリンクを行うとシミュレーションの時間がかかる事が理解出来た.
現在は,プログラムライブラリーの変更やGPUの利用等を考えている.
また思い切ってシリンジ等のシミュレーションを飛ばして,実際の機器で試験を行った方が良いとも考えられるため数値シミュレーションにこだわらないことを考えている.またまた無理にリンク機構で剛体を接続させる手法ではなくSWARM的な群制御により粘菌的な挙動により実現手法への変更も考えられる.

次年度使用額が生じた理由

3末に学会参加を予定していたがコロナウイルスの流行により学会が中止となりその旅費の残額が発生した.令和2年度に行う非線形同期の試験を行う時の部品代として計上する予定である.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Three-Axis Vibration Suppression Control Of Pneumatic Isolation Table With Single Servo Valve Using Cyclic Control Input2019

    • 著者名/発表者名
      M.Koike, H.Ginya, F.Zhang, J.Tahara
    • 雑誌名

      Proc. of The IASTED International Conference on Mechatronics and Control (MC2019)

      巻: MC2019 ページ: 1-8

    • DOI

      DOI:10.2316/P.2019. 860-006

    • 査読あり

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi