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2022 年度 実績報告書

不安定な搭乗型機器上でのヒューマノイドの拡張型バランス安定化と移動形態の可変構成

研究課題

研究課題/領域番号 19K20373
研究機関電気通信大学

研究代表者

木村 航平  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (50839230)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードロボティクス / 移動形態の可変構成 / 形態変化ロボット / 吸盤併用グリッパ / 登攀ロボット
研究実績の概要

最終年度は,(i) これまでの研究成果である「1台で多様な形態に変化できるロボット」から「1台で多様なタスクを実現できるロボット」への拡張,(ii) 同一のモジュールで,吸盤による吸着・グリッパによる把持・両者の同時実行,が可能な吸盤併用グリッパの開発,(iii) iiを活用することでフェンスのような格子状の面と掴み所の無い壁面,の異なる鉛直面を同一機体で登攀可能な鉛直移動形態の可変構成,の研究成果が得られた.
成果(i)として,前年度に開発した1台で人型と乗り物型に形態変化可能なトランスフォーマーロボットを基に,遠方からのドアの開閉状態の認識,バランス安定化を考慮した体当たり動作によるドアの戸締り,ドアストッパーの認識と取り除き,半ドアの検出と戸締りの最終確認,ドアの重量変化やドアクローザーの有無への対応,の多様な生活支援タスクを1台のロボットで実現可能となった.
成果(ii)として,開閉グリッパの支点に吸盤を取り付けて,吸盤の着脱を制御するワイヤ駆動機構を導入した吸盤併用グリッパを開発した.これにより,ロボットのエンドエフェクタとして,吸盤を活用した物体吸着,グリッパを活用した物体把持,両者を同時実行したパワーグラスプ,が可能となった.
成果(iii)として,iiの吸盤併用グリッパをロボットの右腕・左腕・尻尾の先に取り付けることで,フェンスと壁面の異なる鉛直面を同一機体で登攀移動可能となった.フェンスに対してはグリッパによる把持,掴み所の無い壁面に対しては吸盤による吸着を行うことで登攀を可能としている.
研究期間全体を通して,前半は不安定な搭乗面でのロボットのバランス制御法を提案し,後半ではロボットの移動形態を可変とする構成法,形態の変化だけでなく周囲へのタスク実現も可能なロボット,水平面に限らず鉛直面に対しても移動形態を変化させるアプローチ,の横断的な研究成果が得られている.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 3肢ロボットによるフェンス及び壁面の移動2023

    • 著者名/発表者名
      柿沼 龍, 滝澤 優, 末廣 尚士, 工藤 俊亮, 木村 航平
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2023(ROBOMECH2023)
  • [学会発表] 見回りと体当たりを利用した開閉判断に基づく小型ロボットによる戸締りの確認と実行2022

    • 著者名/発表者名
      生玉 昂大, 滝澤 優, 末廣 尚士, 工藤 俊亮, 木村 航平
    • 学会等名
      第23回SICEシステムインテグレーション部門講演会講演概要集
  • [備考] 形態変化ロボット

    • URL

      https://www.robo.lab.uec.ac.jp/ja/project/transformable/

  • [備考] 小型戸締りロボット

    • URL

      https://www.robo.lab.uec.ac.jp/ja/project/door-closing-robot/

  • [備考] フェンス及び壁面移動ロボット

    • URL

      https://www.robo.lab.uec.ac.jp/ja/project/three-limbed-climbing-robot/

  • [産業財産権] 吸着グリッパおよび登攀ロボット2023

    • 発明者名
      木村 航平, 柿沼 龍
    • 権利者名
      国立大学法人電気通信大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2023-015844

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公開日: 2023-12-25  

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