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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10119/16037

Title: 摺動効果と身体形状の最適融合に基づく移動ロボットの新機能創出
Other Titles: Creation of Novel Functions for Locomotion Robots Based on Optimal Fusion of Sliding Effect and Body Shape
Authors: 浅野, 文彦
Authors(alternative): Asano, Fumihiko
Keywords: 移動ロボット
運動生成
機械力学
ゼロダイナミクス
劣駆動システム
摺動
揺動
Issue Date: 31-May-2019
Abstract: 接地点の摺動と身体内部の揺動が生む間接励起の効果を利用した新しい匍匐型移動ロボット、および関連する劣駆動移動ロボットシステムの運動生成と制御に関して、主に以下の理論的研究成果を得た。ロボットの円弧状の本体フレーム内部に取り付けた揺動質量を高周波振動させることで、低摩擦な下り緩斜面あるいは水平面において安定な匍匐型前進運動を生成可能であることを数値シミュレーションと実機実験を通して示し、その基本的運動特性を明らかにした。また、身体形状の工夫や複数台の連結を通して、高速運動生成等の機能拡張が可能であることを示した。更には、匍匐型移動ロボットを駆動源とした新しい産業機械に関する基礎研究も行った。 研究成果の学術的意義や社会的意義: 本研究は、劣駆動ロボットの身体表面と低摩擦路面との接触点における摺動と身体内部の揺動が生む間接励起の効果を融合することで、悪路に屈しない安定で効率的な新しい移動形態を創出することを主な目的としたものである。運動解析に基づく身体形状や制御の改良を通して、高速で順応性に富む匍匐型前進運動生成が可能となることを理論と実機実験の両面から示し、粘弾性要素の追加や複数台の連結による機能拡張の考察も行った。並行して、低摩擦路面への適応を目指した脚移動ロボットの身体形状や制御方策に関する理論的研究も推進した。更には、匍匐型移動ロボットを駆動源とした新しい自動搬送装置の実現可能性に関する模索も行った。:We addressed the issues on motion generation and control design for crawling-like locomotion robots that utilize the effects of sliding at the ground-contact point and indirect excitation created by internal wobbling and some related underactuated robotic systems, and mainly obtained the following theoretical results. We showed that underactuated robots composed of a circular body frame and its internal wobbling mass can generate stable crawling-like forward motions on low-friction downhill or level surface through numerical simulations and experimental studies, and clarified the fundamental characteristics of the generated motions through motion analysis. In addition, we showed the possibility of functional expansion such as high-speed motion generation through devising the body shape and combining multiple robots. Furthermore, we conducted fundamental studies on industrial machines that utilizes the crawling-like locomotion robot as an actuator.
Description: 基盤研究(C)(一般)
研究期間:2016~2018
課題番号:16K06154
研究者番号:70415066
研究分野: ロボティクス、制御工学
Language: jpn
URI: http://hdl.handle.net/10119/16037
Appears in Collections:平成30年度 (FY 2018)

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