| 研究課題/領域番号 |
25630082
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
永谷 圭司 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80314649)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 火山探査ロボット / 移動ロボット / 不整地走行 |
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| 研究実績の概要 |
活動中の火山において，火山の火口近辺に堆積した火山灰の厚さ分布や組成を観察するため，無人ヘリコプタ投下型の小型探査ロボットによる観察システムが有力視されている．そこで，本研究では，斜面を転がる現象を制御することで，不整地斜面を効率的かつ高速に下ることが可能な，小型移動ロボットの研究開発を進めている．平成26年度には，平成25年度に開発したプロトタイプロボットに制御系を搭載し，火山環境においてフィールド試験を行った．
このロボットの左右のスポークは，本体と回転関節で接続されており，これらを放射状に展開することで斜面を転がることができる．また，本体内部の台形ねじが，DCモータにより回転することでナットが左右に移動する．このナットと同期して，スポークとスライドを介して接続されている外側のプレートが左右に運動する．このとき，外側のプレートと内側のプレートの距離が変化することで，スポーク先端がなす円の直径が変化し，ロボットは任意の方向に進行方向を変化させることが可能となる．平成26年9月には，このロボットを利用し，小浅間山において走行性能検証を目的としたフィールド試験を行った．この試験では，無線通信により，車輪径を変更することで操舵制御を行うこととした．このフィールド試験では，斜度がそれほど大きくない斜面であれば，操作者による目視による目的地への操舵制御が可能であったが，斜面の斜度が大きくなるにつれ，走行速度が速くなり，操舵が間に合わなくなるという問題があった．今後の課題としては，移動機構の移動速度の調節方法の考案ならびに，ロボットの姿勢情報取得による目標経路追従制御の実現が挙げられる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
提案した機構のプロトタイプ機を用いて，実際の火山環境で遠隔からの動作試験を行い，有用性と問題点を確認することができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度には，斜度が大きくなるにつれて，移動機構の移動速度が制御不能となるまで増大することが判明した．また，スポークの車輪の強度を大きく取れないということが分かった．そこで，平成27年度には，効率的に斜面を転がる現象を制御するという点を押さえつつ，車輪のブレーキングを利用した手法を適用することを考慮し，その機構の実装を試みる．
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