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2016 年度 実績報告書

内骨格生物における筋肉配置の潜在的意義の解明とロボットの動作生成への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26330303
研究機関福岡工業大学

研究代表者

木野 仁  福岡工業大学, 工学部, 教授 (50293816)

研究分担者 田原 健二  九州大学, 工学研究院, 准教授 (80392033)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードリアプノフの安定解析 / 収束条件の解明 / 設計法の提案 / 人工筋肉のモデル化
研究実績の概要

【最終年度に実施した研究の成果】
最終年度では,本研究にて対象とする筋内力のフィードフォワード位置制御について,筋の付着位置に関する収束性の数学的条件を詳細に明らかにした.具体的には前年度までの収束条件の解析では,1)1関節2筋システムの収束条件,2)2関節6筋システムの収束条件など,システムを限定して収束条件を明らかにしてきた.またこれらの解析結果を拡張して,より一般的なシステムについて3)個々の関節自由度が1自由度に制限された場合にのみ収束条件を明らかにしてきた.
最終年度では,上記3)の成果を拡張し,個々の関節自由度数が特に制限されていない場合の収束条件を明らかにすることが出来た.また,コンピュータシミュレーションを用いて,解析により得られた条件を検証した.その他,本手法を実際に多リンクを有する内骨格ロボットに適応するために,形状記憶合金アクチュエータやゲル状アクチュエータを用いた制御手法の確立とモデル化を行った.また,これらの内容について,国内学会,国際会議などを通じて広く成果を公表し,さらに査読付き英文雑誌に論文投稿を行った.
【研究期間全体を通じて実施した研究の成果】
研究期間全体を通して実施した研究の成果は以下にまとめることが出来る.I)内骨格構造を有する一般的なシステムについて,筋内力のフィードフォワード制御による位置決めが可能な数学的な条件を明らかにした.II)コンピュータシミュレーションによる検証を行った.III)数学的条件をもとに,ロボットマニピュレータの応用を行う上での設計法を提案した.IV)ロボットマニピュレータに応用する際に必要となる人工筋肉について,モデル化を行った.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] ノッティンガム大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      ノッティンガム大学
  • [雑誌論文] Basic Study of Soft Actuator Using Anisotropic Gel Hybridized with Nanosheet Liquid Crystal: Analysis of Heat Characteristics and Length Control2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kino, N. Samrejfuangfoo, K. Tsuda, T. Kato, H. Fujioka
    • 雑誌名

      Journal of Procedia Computer Science

      巻: 105 ページ: 62 - 67

    • DOI

      10.1016/j.procs.2017.01.199

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prototype of Tensegrity Robot with Nine Wires for Switching Locomotion and Its Calculation Method of Balancing Internal Force2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kino, Y. Matsutani, S. Katakabe, H. Ochi
    • 雑誌名

      Journal of Procedia Computer Science

      巻: 105 ページ: 1 - 8

    • DOI

      10.1016/j.procs.2017.01.179

    • オープンアクセス
  • [備考] 木野研究室の主な研究業績

    • URL

      http://www.fit.ac.jp/~kino/japanese/achievements_j/achievements_j.html

  • [備考] 木野研究室の主な研究テーマの紹介

    • URL

      http://www.fit.ac.jp/~kino/japanese/theme_j/theme_j.html

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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