全身に触覚を持つヘビ型ロボットによる複雑環境上での自律移動と作業の制御

使用全身有触觉的蛇形机器人在复杂环境中自主移动和控制工作

• 批准号: 18J22772
• 负责人: 竹森 達也
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J22772/
• 关键词: 制御工学; レスキューロボット; 生物模倣; ロボティクス; メカトロニクス; ヘビ型ロボット

今年度は，まずヘビ型ロボットを用いた歩容遷移制御に関する研究を進展させ，一般性を高めた歩容遷移手法を確立し，実験によって有効性の検証を行った．この成果について執筆した論文はロボティクス分野のトップジャーナルであるIEEE Transaction on Roboticsに採択された．さらに，ヘビ型ロボットを用いて多様な形状の配管に適応して移動する手法を構築する研究に取り組んだ．この手法では常螺旋とは異なる特殊な螺旋形状を「軸」「断面形状」「ピッチ角」に成分分解して解釈することで単純に表現する方法を考案し，非円形の断面形状を持つ螺旋状の形状設計を可能にした．この発想を基にして特殊なセンサを使用することなくヘビ型ロボットが自律的に配管形状に適応して巻き付き，移動する手法を実現した．この手法により，非円形断面の配管や途中で形状が変化する配管の形状に自律適応しながら移動するという新規性の高い機能を実現した．また，新たに従来のヘビ型ロボットよりも高トルクを発揮できるヘビ型ロボットを開発し，実験により有効性の検証も行った．この研究成果もロボティクス分野トップジャーナルへの投稿に向けて準備中である．また，第2著書として投稿していた論文「Unified Approach to the Motion Design for a Snake Robot Negotiating Complicated Pipe Structures」も採択されるなど着実に成果を挙げている．この論文では本研究員が提案した歩容設計手法に基づき，本研究員が創案したアイデアを基に配管内の曲げ，分岐，せん断ずれ，径の変化といった複雑な障害物を統一的な手法で踏破するものであり，配管内点検などへのヘビ型ロボットの適用範囲を大きく拡大した．

This year, the research progress on the control of migration in the middle of the application is very important, and the method of migration in general is established. This paper was written by IEEE Transaction on Robotics. In this paper, we study the structure of multi-shape pipe and its application. This technique is often spiral and different from the special spiral shape,"axis","section shape","angle", component decomposition,"pure performance", method of examination, non-circular section shape, spiral shape design is possible. This is the first time I've ever seen a person who's been in a situation where they've had a lot of trouble. This means that the shape of the pipe is changed in the middle of the non-circular section, and the shape of the pipe is automatically adjusted. The new version of the video game is available in a variety of formats. The research results of this paper are in preparation for submission. The 2nd book and the paper "Unified Approach to the Motion Design for a Snake Robot Negotiating Complicated Pipe Structures" were submitted. This paper is based on the proposal of this researcher. This researcher has created a project to solve the problem of pipe bending, separation, radial transformation and complex damage. The unified method of pipe internal point detection and application range is large.

项目成果

ヘビ型ロボットによる動作遷移を伴う異環境を跨いだ移動制御

使用蛇形机器人通过运动过渡在不同环境中进行移动控制

• 发表时间: 2020
• 作者: 竹森 達也;田中 基康;松野 文俊
• 通讯作者: 松野 文俊

ヘビ型ロボットによる垂直はしご登りの歩容設計と実験

蛇形机器人垂直爬梯步态设计与实验

• 发表时间: 2018
• 作者: 竹森 達也;田中 基康;松野 文俊
• 通讯作者: 松野 文俊

Development of the multifunctional rescue robot FUHGA2 and evaluation at the world robot summit 2018

多功能救援机器人FUHGA2的开发及2018世界机器人峰会评价

• DOI: 10.1080/01691864.2019.1697751
• 发表时间: 2019
• 期刊: Advanced Robotics
• 影响因子: 2
• 作者: Takemori Tatsuya;Miyake Masato;Hirai Tomoaki;Wang Xixun;Fukao Yuto;Adachi Mau;Yamaguchi Kaiyo;Tanishige Suomi;Nomura Yusuke;Matsuno Fumitoshi;Fujimoto Toshiaki;Nomura Akito;Tetsui Hikaru;Watanabe Masahiro;Tadakuma Kenjiro
• 通讯作者: Tadakuma Kenjiro

Hoop-Passing Motion for a Snake Robot to Realize Motion Transition Across Different Environments

• DOI: 10.1109/tro.2021.3063438
• 发表时间: 2021-10-01
• 期刊: IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS
• 影响因子: 7.8
• 作者: Takemori, Tatsuya;Tanaka, Motoyasu;Matsuno, Fumitoshi
• 通讯作者: Matsuno, Fumitoshi