| 研究課題/領域番号 |
19H00748
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
田所 諭 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (40171730)
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| 研究分担者 |
昆陽 雅司 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (20400301)
多田隈 建二郎 東北大学, タフ・サイバーフィジカルAI研究センター, 准教授 (30508833)
安部 祐一 東北大学, 工学研究科, 助教 (90778622)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 索状ロボット / 消火 / 飛行 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，流体を噴射して閉鎖空間を飛行するホースロボットの研究開発を目指し，ロボットを長尺化するための要素技術の研究を行った．
(1)内部流体の散逸効果を利用した安定浮上方法を学際的論文としてIEEE Accessより出版した．
(2) ホースが曲げによってねじれると，ノズルユニットの姿勢が変わってしまい，浮上に十分な力を実現できず制御が破綻する．ホースのねじれの影響を受けないノズルユニットの開発を行い，提案原理が正しいことを検証，ロボット分野上位の査読付き国際学会IROS2021にて発表した．さらに，2mのホースロボットを開発し，ホースが曲がってもノズルユニットがねじれの影響を受けないことをシミュレーションと実機実験にて検証，学際的論文としてIEEE Accessで出版した．
(3) 根本の移動体を用いたホースロボットの能動化実現を目指した．移動体の運動によりロボットが振動してしまう課題に対し，移動体の外乱を考慮した浮上制御方法を提案，この制御方法を実装するためのロボットモデルの構築と物理パラメータ推定を行った．構築した制御系を４ｍの実際のロボットに適応し，移動体の運動によるロボットの振動を抑制できることを確認した．先端ノズルの振動を従来と比べて30%程度抑制した．本結果は学術論文として投稿，現在査読中である．
(4) ホースを経路に沿って曲げながら運動させるために，ノズルユニットの姿勢を考慮した形状制御法を提案した．数値計算により手法の妥当性を評価した．また，実機(4m)においても，先端位置の目標経路（左右への円弧軌道）を与えて追従させたところ，形状を適切に制御してノズルユニットの姿勢変化を抑えながら，片側の最大横変位3m以上（従来は１ｍ程度まで実現）の首振り運動を実現できた．本結果についても，後日学術論文として投稿を予定している．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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