伸展・屈曲機構を用い成長するロボットの設計・制御論の構築に関する研究

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昨年度計画していたCAEソフトを用いての被荷重条件下でのインフレータブルチューブの屈曲形状解析モデルの構築を行った。構築した解析モデルによる結果と実物での実験結果を比較し、高い精度で合致する結果を得られることを確認した。これにより、実物のチューブを用いずとも伸展型ロボットの動作可能範囲を推定する手段を構築することに成功した。また、植物のように成長する伸展型ロボットの移動動作を支援する軌道計画手法に関する研究を行った。熱溶着によって屈曲形状を作成するためチューブの屈曲角度が常に一定の値となるという条件により既存の軌道計画手法は本ロボットには用いることが不可能であったため、新たに同時のアルゴリズムの開発を行った。本手法は2次元平面上での動作のみを対象としたものではあるが、本研究にて開発しているロボットの屈曲動作特性を考慮したものとなっており、実際に機体を用いての実験において障害物を回避しつつ目的地点へと移動可能であることを確認した。また、本手法はロボットの大域的な移動のみならず、目前の障害物を回避するための動作の生成といった局所的な軌道計画にも用いることが可能である。この成果は国際ジャーナルであるIEEE Robotics and Automation Letters にて発表済みである。この手法の開発により、伸展型ロボット単体の自動動作だけでなく複数台を同時に自動で用いることも可能となり、複数台ロボットによる広範囲の探索等のより実用的な運用性能が向上すると期待される。