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群型壁面移動ロボットAnchor Climberの開発

群式移壁机器人Anchor Climber的研制

基本信息

批准号：
09J07743
负责人：
鈴木真崇
金额：
$ 0.77万
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：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

複数台の子機と1台の親機をワイヤにより連結した群型壁面移動ロボット"Anchor Climber"の開発を行う.子機は,最大限の吸着力で壁面に吸着する静止状態と,壁面から剥がれ落ちない最低限の吸着力を生成しながら自由に移動可能な状態の,2つの吸着状態を切替可能とし,各子機および親機が交互に移動する.ここで,「永久磁石の強力な内部吸着力をバネユニットで補償することで,壁面からの容易な離脱が可能な装置」であるIBマグネットを用いて子機の吸着力を制御することで,この機能を実現する.IBマグネットは,塗装のない壁面上では原理的にはゼロの力で吸着力制御が可能だが,塗装のある壁面上では適切な補償が行えずにエネルギロスが生じる.これを防ぐために,壁面上の塗装の厚さと同じ距離だけバネ固定部をユニット内で移動させ,永久磁石の吸着力とバネの弾性力をバランスできる機構を搭載した子機を提案および作成した.この改良型子機を用いて,鉄板上に仮想的な塗装面である非磁性体のアルミ板を挟み,補償力が適切に調整可能で,少ないエネルギロスで吸着力が制御できることを確認した.これにより,子機を利用可能な環境が大幅に増加したと考えられる.また,リールユニットでのテザーのバックラッシュを回避するための,高トルク巻き取り・低張力巻き付けを同時に行える,遊星歯車を用いた差動型リール機構を提案した.本機構では,テザーはVプーリに噛み込んで張力の大半をかけ,スプールには緩く巻き付けられていく.アクチュエータからの駆動力が遊星歯車ユニットのサンギアを介して,リングギアからはスプールに増速されて,キャリアからは減速されてVプーリに伝達される.この機構の試験機による錘巻き上げ実験を行ったところ,20kgの錘を巻き上げてもテザーはスプールに緩く巻き付けられ,試験機はそのコンセプトを満足できていることがわかった.

A plurality of slave units and a parent unit are linked to each other. The "Anchor Climber" is launched. The maximum suction force of the slave is at rest on the wall, the minimum suction force of the slave is at rest on the wall, and the minimum suction force of the slave is at rest on the wall. This function can be realized through the generation of strong internal attraction force of permanent magnet and the compensation of the internal attraction force of permanent magnet and the easy detachment of permanent magnet from wall. On the wall of the painting, the appropriate compensation is made. The thickness of the coating on the wall is the same as the distance between the fixed part and the fixed part. The attraction force of the permanent magnet is the same as that of the fixed part. This improved sub-machine is used to confirm that the desired coating surface on the iron plate is coated with non-magnetic material, and the compensation force can be adjusted appropriately to reduce the absorption force. The number of child users who are able to use the environment has increased significantly. In order to avoid this problem, the planetary gear train is equipped with a differential mechanism. This organization is, in fact, the most important part of the tension, the most important part of the tension. The power of the vehicle is reduced, and the speed of the vehicle is reduced. The test machine of this mechanism is equipped with a hammer, a 20kg hammer, and a test machine.