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2019 年度 実績報告書

履帯上での進行波生成により任意方向移動を可能とする超柔軟無限軌道メカニズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K21061
配分区分基金
研究機関東北大学

研究代表者

渡辺 将広  東北大学, タフ・サイバーフィジカルAI研究センター, 助教 (00823452)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2020-03-31
キーワード全方向移動機構 / 進行波
研究実績の概要

本研究の目的は,無限軌道と進行波の双方を駆動させることによる任意方向移動を実現し,高い走破性を有する進行波生成クローラの具現化である.本研究の成果として,第一は進行波生成式クローラの基盤となる要素技術として,進行波生成アクチュエータの推進機構の構築であり,第二は駆動システムの実装と設計手法の構築のための移動体のモデル化である. 特に,進行波生成アクチュエータの開発については,円周配置された複数の螺旋軸を回転させることで連続的で滑らかな蠕動運動を生成する機構を新たに考案し,螺旋軸の設計手法の提案と実機による測定で移動特性を明らかにした.
本研究の社会的な意義としては,不整地や防塵・防水が要求される極限環境で移動可能な全方向移動機構を目指せる点である.学術的な意義は,これまで開発例のほとんど無い,無限軌道と進行波の組み合わせによる全方向移動機構の具現化方法を明らかにすることである.特に進行波で推進する移動体は一般的な車輪やクローラ型ロボットとは異なり,環境や物体に引っかかる可能性のある段差や無限の回転軸が無い.さらに推進力を体全体に生成できるため,狭隘スペースや複雑地形を推進しやすいという特徴がある.本研究で開発した進行波推進機構は従来とは異なり,連続的で滑らかな蠕動運動を生成できること,単一のモータで無限回転させることで高速駆動ができること,円形断面で高剛性なデバイスを構成できること,という特徴を有するものである.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Bundled Rotary Helix Drive Mechanism Capable of Smooth Peristaltic Movement2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: - ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/LRA.2020.2986993

    • 査読あり
  • [学会発表] 履帯上での進行波生成により全方向移動可能なクローラ機構2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺将広、林聡輔、清水杜織、髙根英里、多田隈理一郎、多田隈建二郎、昆陽雅司、田所諭
    • 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2019
  • [学会発表] メカ屋が考える“いいかげん”ロボットの価値2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺将広
    • 学会等名
      異分野融合で“いいかげん”を科学するソフトロボット学
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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