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被災原子炉格納容器内の高線量狭隘空間調査作業を可能にする柔軟索状ロボットの研究

研究可对受灾反应堆安全壳内高剂量密闭空间进行调查的柔性缆索机器人

基本信息

批准号：
17J02837
负责人：
山本知生
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度においては主に，①アクチュエータ動作性能および耐久性の向上，②印加空気を利用したアクチュエータ動作推定の研究，③推定結果を用いたアクチュエータ運動自動生成の研究　について研究を行った．①については，従来の機構が抱えていた動作速度の低下や動作不能状態に陥ることを回避することを目的として機構の研究研究を行った．これらの問題の解決策として，機構内のローラを2列化することで転がり抵抗を低減させる機構を提案した．さらに，ローラ部へサスペンション機構を搭載することで，駆動時の押付力を一定化を図る構造を提案した．これらの研究の中でローラの押付力や空気のシーリング特性，転がり抵抗特性に関連した様々なデータを収集したとともに，今後の改良につながる知見を得ることができた．②については，ロボットが配管内をスムーズに通過するために，各動作部の状態を動作時に印加する空気の圧力と流量から推定する手法を提案し，その推定精度の向上に取り組んだ．機構のモデル化とパラメータ推定により，機構の可動部の動作状態や位置の推定が可能となった．これにより，環境に応じて様々な推進動作を生成したり，推進動作の最適化が可能になると期待できる．本技術は，複雑な環境や広い空間におけるロボット姿勢の制御を行う上での基礎となるものであり，ロボットの制御においてその利用価値は高い．③については，②の研究成果を利用したロボット推進運動生成の実現を目指して基礎的な研究を行った．②の推定手法を制御システムに統合することで，リアルタイムで動作生成可能なアルゴリズムを提案した．これによって目視外の状態でもオペレータの支援なく推進することができることが確認できた．本手法を応用することで前進動作に限らず様々な動作を生成することが可能になると考えられ，配管内のみならずオープンスペースにおける任意運動生成の初期段階を達成しているといえる．

This year, the main research activities include: ① improvement of performance and durability of movement; ② research on the estimation of movement by using air; ③ research on the automatic generation of movement by using the estimation results. 1. To avoid the problem of mechanism research, the mechanism research is carried out. The solution to this problem is to reduce the resistance within the organization. In addition, the structure of the machine is proposed to stabilize the pressure during operation. In this study, the pressure and air separation characteristics of the film were studied, and the resistance characteristics were studied. 2. The method of estimating the air pressure and flow rate of each operating part is proposed, and the estimation accuracy is selected upward. The estimation of the motion state and position of the movable part of the mechanism is possible. The environment, the environment, the propulsion action, the generation, the optimization of the propulsion action, the possibility, and the expectation. This technology is based on the complex environment, space, posture, control, movement, foundation, control, utilization, and high value. (3) The research results are used to promote the realization of motion generation, and the basic research is carried out. 2. Presumptive methods to control the system integration, such as: The status of the visual field is confirmed by the user. This method is used to limit the movement of the inner part of the pipe and to generate the inner part of the pipe.