車輪分離機能を有する親子型システムを採用した次世代ローバーの研究と開発

具有轮分离功能的下一代亲子系统流动站研发

• 批准号: 04J04468
• 负责人: 本村 和寛
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J04468/
• 关键词: 単腕車輪ハイブリッドロボット; 槍騎; 回転ジョイント機構; アーム搭載1輪型ローバ; Uni-Rover; 親子型惑星探査ローバ; SMC Rover

本年度の業績は,(1)単腕車輪ハイブリッドロボット「槍騎-II」の開発,(2)単腕車輪ハイブリッドロボット「槍騎-II」の自由度配置及び操舵性に関する検討,以上の二点に分けられる.(1)では,昨年度に提案した,高い不整地走破性とマニピュレーション作業性を実現するロボット「槍騎-II」の機構設計と機体の開発を行った.まずアーム機構の開発を行い,その成果は,ロボティクス・メカトロニクス講演会2005にて「単腕車輪ハイブリッドロボット「槍騎」の開発(第2報)試作と基礎動作実験」(2P1-S-016)というタイトルで発表している.また,特にその関節構造は独創的で有用だと考え,「回転ジョイント機構」として特許申請中である.駆動輪及びグリッパの機構は現在,設計・開発中であり,来年度初頭に機体全体の開発を終える予定である.(2)では,まず先行機であるアーム搭載1輪型ローバ「Uni-Rover」を用いた操舵制御の研究から得られた知見をもとに,摩擦損失を考慮した旋回走行モデルを構築した.そのモデルを用い、アーム機構の自由度配置が操舵性にどのような影響を与えるか解析し,検討した.その結果、路面の摩擦係数と実現可能な旋回半径の範囲との関係が自由度配置の違いごとに把握できた.この結果をもとに,機体の自由度配置を決定した.また,任意の旋回範囲及び機体姿勢で旋回走行した時の,単位時間当たりの摩擦損失エネルギーを算出し解析する事で,今後の操舵制御に対する指針も提示した.さらに,本研究を通して,「槍騎-II」の「Uni-Rover」に対する操舵性における優位性も証明する事ができた.以上の成果は第24回日本ロボット学会学術講演会にて「単腕車輪ハイブリッドロボット「槍騎」の開発(第3報)機構および効率的操舵法の検討」(3I14)というタイトルで発表している/

The results for the year are as follows: (1) the development of the single arm wheel "Rider II";(2) the analysis of the freedom configuration and steering characteristics of the single arm wheel "Rider II". (1)The design and development of the mechanism of the "Gun-II" was carried out in the past year. During the development of the mechanism, the results of the seminar were as follows: "Development of Single Arm Wheel"(No. 2) Trial Operation and Basic Operation "(2P1-S-016). Special joint structure is original and useful, and the application for special license is in progress. The design and development of the wheel and the mechanism are in progress, and the development of the entire body is scheduled at the beginning of the next year. (2)A study on steering control was conducted in order to obtain knowledge and to consider friction losses. The degree of freedom of the steering mechanism is analyzed and discussed. The results show that the friction coefficient of road surface can be realized, the radius of gyration can be determined, and the relationship between the degree of freedom and the deviation can be determined. With this result in mind, the configuration of the degrees of freedom of the body will be determined. When any rotation range and body posture are rotated, the position time is calculated and the friction loss is analyzed, and the pointer for future steering control is indicated. In this paper, we prove the superiority of "Gun-II" and "Uni-Rover" in steering. The above results were presented at the 24th Japan Academy of Technology Seminar,"Development of the" Gun Rider "(No. 3)," Discussion of the Steering Method for Mechanism and Efficiency "(No. 3I14), and" Development of the "Gun Rider"(No. 3).

项目成果

回転ジョイント機構

旋转关节机构

• 发表时间: 2005

Development of Arm Equipped Single Wheel Rover : Effective Arm-Posture-Based Steering Method

配备手臂的单轮流动站的开发：有效的基于手臂姿势的转向方法

• 发表时间: 2005
• 期刊: Special Issue of the Journal Autonomous Robots "Unconventional Robotic Mobility" (印刷中)
• 作者: K.Motomura;A.Kawakami;S.Hirose
• 通讯作者: S.Hirose