高性能対地適応型無限軌道車の研究

高性能地面自适应履带车辆研究

• 批准号: 01850053
• 负责人: 広瀬 茂男
• 金额: $ 2.88万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01850053/
• 关键词: 移動ロボット; クロ-ラ; 4クロ-ラ走行車; 干渉駆動; 光学式センサ; インピ-ダンス制御; 姿勢制御; トルク制御

本研究は、配管や階段のある人工環境、屋外の不整地環境を自在にしかも安定な姿勢を保ちつつ動き回れる無限軌道走行車を開発することを目的として実施された。研究開発の結果、以下のような多大の実績を上げることができ実用的なクロ-ラ走行車の実現性を大きく向上することが出来た。1)第2次の対地適応形無限軌道車の製作。これは能動的に揺動運動を行いうる4台のクロ-ラ(無限軌道車)からなり、上部の物資を搭載した胴体部は地形の傾斜に関わらず常時水平に保持される姿勢制御装置を有するものである。本体は幅600mm、高さ900mm、長さ最大1.2mで、全重量75kg、積載重量40kg程度であった。2)差動機構を使用し干渉駆動の原理で強力な駆動力を生成できる能動的クロ-ラを実際に第2次の対地適応形無限軌道車に実装しその有効性を検証した。なおこの干渉駆動系の非干渉化制御を計算機制御で実行することも確実に実施できることを確認した。3)光学式の超小型で安価なトルクセンサを試作し、実用的な性能を生ずることを実験的に検証した。そしてこのセンサを試作したクロ-ラ走行車のクロ-ラ揺動制御系に実装し、トルク制御系が構成できることを示した。4)角度センサ、試作したトルクセンサ、姿勢センサ、近接覚としての超音波センサなどを試作したクロ-ラ走行車に搭載し、センサベイストな運動制御が可能であることを実際の走行実験で確認した。具体的には、高さ12cmのブロックが散乱する環境での安定走行、斜度32度の通常の階段での20回連続安定昇降運動、スリップの少ないその場旋回動作などに成功した。

This study aims at the development of an infinite orbital vehicle in an artificial environment, an outdoor and uneven environment, and a stable posture. The results of the research and development are as follows: How much is the performance of the research and development? 1)The 2nd generation of a ground-conforming infinite railcar. The four sets of mobile (infinite rail car) are equipped with posture control devices for the active movement, the upper part of the vehicle is equipped with resources, the body part is inclined, and the terrain is kept horizontal at all times. The main body has a width of 600mm, a height of 900mm, a maximum length of 1.2 m, a full weight of 75kg, and a load capacity of 40kg. 2)The principle of differential mechanism is used to generate dynamic force, and the second time the ground is adapted to the infinite railcar is installed. The non-interference control of the interference control system is confirmed by the implementation of the control system. 3)Optical ultra-compact security test, practical performance test This is the first time that a vehicle has been driven by a motor. 4)Angle, test, posture, proximity, ultrasonic, test, motion control, possible, actual travel confirmed. Specific, high 12cm high and scattered environment, stable running, slope 32 degrees in the normal stage, 20 consecutive stable lifting movement, small number of field rotation movement successfully

项目成果

広瀬茂男,青木実仁,三宅潤: "対地適応型4クロ-ラ走行車HELIOS-IIの開発" 第7回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 115-118 (1989)

Shigeo Hirose、Minoru Aoki、Jun Miyake：“地面自适应四轨车辆 HELIOS-II 的开发”日本机器人学会第七届学术会议论文集 115-118（1989）。

S.HIROSE,S.AOKI,J.MIYAKE: "DESIGN AND CONIROL OF QUADRU-TRUCK CRAWLER VEHICLE HELIOS-II" Proc.8th CISM-IFToMM Symp on Theory and Practice of Rubots and Manipulatovs. (1990)

S.HIROSE，S.AOKI，J.MIYAKE：“四轮卡车履带式车辆 HELIOS-II 的设计与控制”Proc.8th CISM-IFToMM Symp on Theory and Practice of Rubots and Manipulatovs。

S.HIROSE,S.AOKI,J.MIYAKE: "TERRAIN ADAPTIVE QUADRU-TRACK VEHICLE HELIOS-II" Proc.20th International Symposium on Industrial Robots. 235-244 (1989)

S.HIROSE、S.AOKI、J.MIYAKE：“地形自适应四轨车辆 HELIOS-II”Proc.20th 国际工业机器人研讨会。