低融点変態を利用する自律的軟化変形ロボットの研究

利用低熔点转变的自主软化变形机器人研究

• 批准号: 14655098
• 负责人: 稲葉 雅幸
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655098/
• 关键词: 軟化変形ロボット; 低融点金属; 物質変態; 全身行動生成; ヒューマノイド; 多節リンク構造; 変形行動; 温度制御

これまでのロボットは,ロボットの身体を剛体のリンク,あるいは,場所によっては弾性体のリンクを利用する構成するものであったが,ロボットが自律的にそのリンク素材の組成を変え,その形状と剛性を変えることができれば,環境や操作対象ごとにその身体部位を適合させた行動を実現することが可能となる可能性がある.本研究は,通常は固体であるが,比較的低い温度において液体に相変化が可能な低融点金属を利用してロボットのリンクを作ることによって自律的に自己の身体を軟化させ変形させられるロボットを実現することを目的としている.低融点金属によりロボットの構造リンクを作り,温度センサとヒータによりその溶融制御を行って,リンクの形状を環境に適合させることができるロボットを実現することがこれまでに可能となっており,以下の成果を得ることができた.(1)軟化変形モジュールの作成低融点金属として,比較的融点の高い合金を用い,構造内部にヒータを編むことによってモジュールを製作し,過熱効率を向上させることによって軟化および硬化に要する時間の短縮が可能な形のものを開発した.(2)溶融液体密封用素材の選定と密封構造の実装モジュールを覆うシリコンゴムとしては柔軟性の高いものを用いることによって構造変形の際に厚さのばらつきをなくし,部分的に強度が弱くならないような形の実装を行った.(3)変形行動のための行動計画生成と形状変形の制御実験軟化変形モジュールを複数リンクでつなぎ,全体の行動を計画するためのモーションプランナの開発を行った.確率的探索法を用いて全体の姿勢を探索する方法を用いた.シリアルにつないだロボットに対して動作実験を行うことが可能となった.

The body of the body is rigid, and the body of the environment is rigid. The body of the environment is rigid. In this study, the temperature of solids is usually lower than that of liquids, and the phase transformation of metals with low melting points is possible. Low melting point metal structure change, temperature change, melting control, shape change, environment change, change. (1)Softening and forming low melting point metals, high melting point alloys, structural internal components, high melting point alloys, high overheating rates, high melting point alloys, high melting point alloys, high melting point (2)Selection of material for molten liquid sealing and implementation of sealing structure. (3)Change the shape of the action plan generation and control of the shape of the soft shape of the action plan, the overall action plan of the action plan, the development of the action plan. The exploration method of accuracy is used in the whole posture exploration method. It is possible that the action of the action may be carried out without delay.

项目成果

中井博之, 星野由紀子, 稲葉雅幸, 井上博允: "軟化変形ロボットの研究-低融点金属の相変化を用いた形状適応変形ロボットの実現"日本ロボット学会学会誌. 20・6. 625-630 (2002)

Hiroyuki Nakai、Yukiko Hoshino、Masayuki Inaba、Hiroyuki Inoue：“软化可变形机器人的研究 - 利用低熔点金属的相变实现形状自适应可变形机器人”日本机器人学会杂志 625-630。 (2002))

中井 博之, 稲葉 雅幸, 井上 博允: "ロバスト性と可操作性評価に基づく変形ロボット形状決定機能"日本ロボット学会創立20周年記念学術講演会. 3H22 (2002)

Hiroyuki Nakai、Masayuki Inaba、Hiroyuki Inoue：“基于鲁棒性和可操作性评估的变形机器人形状确定函数”纪念日本机器人学会成立20周年学术讲座3H22（2002年）。

稲葉 雅幸: "ボット知能のアーキテクチャ"日本ロボット学会学会誌. 20・5. 470-473 (2002)

稻叶雅之：《机器人智能的架构》日本机器人学会杂志 20・5（2002 年）。

松本吉央, 稲葉雅幸, 井上博允: "ビューベーストアプローチに基づく移動ロボットナビゲーション"日本ロボット学会学会誌. 20・5. 506-514 (2002)

Yoshio Matsumoto、Masayuki Inaba、Hiroyuki Inoue：“基于基于视图的方法的移动机器人导航”日本机器人学会杂志 20・5（2002 年）。

I.Mizuuchi, R.Tajima, T.Yoshikai, D.Sato, K.Nagashima, M.Inaba, Y.Kuniyoshi, H.Inoue: "The Design, Control of the Flexible Spine of a Fully Tendon-Driven Humanoid ""Kenta""Proc. of International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS'02). 2527

I.Mizuuchi、R​​.Tajima、T.Yoshikai、D.Sato、K.Nagashima、M.Inaba、Y.Kuniyoshi、H.Inoue：“完全肌腱驱动的人形机器人的柔性脊柱的设计和控制”