移動ロボットが屋内外を移動する際, 路面の凹凸や段差が大きな障害となる。本研究では, 車輪による移動機構を用いた, 段差を登坂可能な6輪の移動ロボットの試作と性能評価について述べる。

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我々は, 来訪者とコミュニケーション可能な館内案内ロボット「たけまるくん」の開発を行っている。「たけまるくん」は, タッチパネルで指定された目的地まで, レーザレンジファインダによりナビゲーションを行い, 来訪者を誘導する。

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赤外線モジュールリモコンランドマークを利用した自律移動ロボットのナビゲーションについて述べる。知覚騙し問題に対してSAに状況分割の考えを用いる。また, 固定優先順位の問題に対してイベント駆動型の階層構造切替手法について述べる。

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カイコガの定位行動を参考にして, 匂い源(ガス源)探索アルゴリズムを考案した。それらの比較実験を2つの半導体ガスセンサを搭載したロボットを用いて行い, 効率よく匂い源に到達できるアルゴリズムに関する考察を行った。

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自律移動型ロボットの分散制御を柔軟に行うことを目的とした機能分散アーキテクチャを設計・実装する。機能毎に自律的に処理を行い, 必要に応じて協調することにより, ロボットシステムの制御を行う。

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本研究はロボットが屋内外を通して自律的に移動することを目的としている。ある建物の室内から屋外へ出て歩道を通り別の建物の中に至るまでのナビゲーションを実現する方法を考案し, その有効性を実験によって検証した。

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油圧ジャッキ脚を有し, 重量物を持って階段を昇降出来る2足歩行ロボットを開発している。本研究では, その機構と歩行方式を提案する。ペイロードが不確かな場合でも, 常に静的にバランスを取って, 歩行するのが特徴である。

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本研究は, 進化的計算法を用いて2足歩行ロボットの形態と歩行パターンを同時に設計する手法を提案する。シミュレーションモデルには実際に用いるモータの特性などを考慮しているため, 結果を実際のロボットの設計に利用することができる。

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本稿では, 接地点と地面が構成する関節の受動的な挙動に基づいて, 全体の運動をコントロールする制御手法を紹介する。この手法ではエネルギー消費が少なく, また, 運動全体がパッシビティを持っており, 安全であることが特徴である。

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受動歩行のダイナミクスが生み出す興味深い現象の一つである引き込み現象(安定なリミットサイクル)について, 数値シミュレーションなどを用いて解析する。

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現在の義足は足首による蹴り動作が少ないと言われている, 本研究は二足歩行ロボットの足関節に更新可能な目標軌道を与え, それを更新することにより安定平地歩行, 及び義足の高機能化を目指している。

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本研究は人間の神経系を参考にし, それを2足歩行ロボットに適用して安定した歩行を実現する事を目的とする。人間が歩行する時には, 脳と脊髄が相互作用している。本論文では脳, 脊髄からなる階層型2足歩行システムを考案した。

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本研究では, 組み替えが容易に出来るモジュール部品を開発し, それを用いて二足歩行ロボットを開発した。

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極限環境における観測システムとして, 地形の影響を受けない飛行型ロボットが挙げられる。中でも, 生物が利用しているはばたき機構には多くの利点がある。本研究では, 翅の弾性変形とその流れ場との相互の影響を考慮した3次元運動解析シミュレータを開発する。

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本研究では, 車輪駆動の安定した高速移動と跳躍動作を合わせ持った移動ロボットを提案し, 単純な2自由度系の振動を利用することにより, 車輪駆動で高速かつ着地点での衝撃が小さい階段昇降の可能性を検討する。

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土砂崩れの現場のように土の表面の急坂を登れるロボットの開発を目的とした研究である。本発表では足先の機構の検討, 脚の駆動パターンの検討を行った。

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はばたき飛翔する飛行機と, 左右ではばたき方やバランスが異なる飛行機を使って, その飛翔軌跡を解析した。両者の解析結果と比較し, はばたき飛翔における最適な方向転換のメカニズムを明らかにした。

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This research addresses a novel design of a robotic wheeled blimp and its control. The robotic wheeled blimp (WB) has a hybrid structure both with a wheeled mobile base and a balloon-type blimp filled with Helium gas. This new design concept of WB was originated by a challenge to make a mobile robot to have a big screen display with low center of gravity. The blimp surface can be a good projection screen for the big screen display with very light weight. The posture control of the blimp body which is disturbed by air flow are also dealt in this research. Finally, we are aiming at deploying this WB into a public area crowded with people such as exhibition hall, department. As a robotic guidance system, the WB can provide multi-media information service to people since it can offer various multimedia interface with a big screen display and mobility as well as safety.

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人が乗れるほどの耐荷重性をもつ薄型の全方向移動車両用に当研究室で開発したOmni-Discを, よりシンプルで, モーメントに耐えやすい構造を持った段差踏破可能型全方向車両用のOmni-Discへと改良した。

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ロボットハンドにより高速で運動する物体を捕獲する場合, ハンドと物体間の滑りを無視することはできない。本研究では, 動体をグリッパで捕獲する際のクーロン摩擦に基づく滑り量を指標とするDynamic Friction Closureの概念に着目し, グリッパと接触後の物体の振る舞いについて考察する。

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マスタ・スレーブ方式において, マスタ部のウェアラブルで軽量な教示システムについて提案し, 制御システムやいくつかの把持実験を行い, 試作したマスタ・スレーブシステムの機能について評価した。

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人手による地雷撤去作業を遠距離化するため, マスターハンドの7自由度の動きを1mほど離れた地点のスレーブハンドに伝達する1対の純機構型マスタースレーブアーム, Mine Handを開発した。

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多関節多指ハンドによるPrecision Manipulationでは, 指先のみを操作対象と接触させて操作を行うため, 指先形状が作業の成否に少なからず影響する。本研究では, 汎用的な操作に効果的な指先形状に関する検討を行った。

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多関節多指ハンドによる物体操作中に, 指先が操作対象上の面からエッジへ, あるいはその逆の接触状態の変化をする時は, 制御戦略を変える必要がある。この接触状態変化を判定する手法を開発し, 提案手法が転がりと滑りの両操作で有効であることを実機による操作例を通して確認した。

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ロボットハンドにとって最も重要な要素の一つである指モジュールを開発するにあたり, 本研究では指関節機構に斜板カムを用いた伝達機構を考案し, 実機試作による指モジュールの機能要件に対する検証・評価を行った。

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形態可変型ロボットハンドは, 指の本数, 配置位置を変化できる特徴がある。今回, その指の着脱を自動でできるようにした。また, 指以外も取り付け可能な特徴を活かして爪モジュールを試作し, 対象物をすくい上げる動作を行った。

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フィンガの関節に弾性要素を用いた, ワイヤ駆動のロボットハンドを開発した。弾性要素を線形ねじりばねで近似したフィードフォワード制御法とワイヤ張力を計測して, ニューラルネットワークを構成する制御法を提案し, 関節の角度制御を行った。

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約0.1秒で開閉を行う能力を持つ高速動作可能な3本指ロボットハンドが開発されている。これをサンプリングタイム1[kHz]の高速視覚フィードバックで制御することで, 落下球を捕球するタスクを実現した。本発表では, その把握戦略と実験結果について述べる。

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動的な操り動作を実現することを目標として, 指の開閉を約0.1秒で実行する能力を持つ3本指ロボットハンドを開発した。開発したハンドは全8自由度を持ち, 多様を把握形態をとることが可能であり, また軽量であるためにロボットアームに搭載可能である。本発表では, 開発したロボットハンドの設計方針について述べ, その性能評価報告を行う。

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低コストセンサ類を使用した自律走行型農作業履帯トラクタを開発した。ここでは, DGPS, 地磁気方位センサ等, 単体測定精度の悪いセンサを複数使用し, 同センサ情報にカルマンフィルタ等の信号処理を施すことにより, 車両を自律走行させた。

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北海道東海大学グループにて開発を行なった自律型空間情報取得ムバコンのブレッドボードの紹介, 並びにラジコンヘリ, 無人双胴船を用いた空間情報取得技術について紹介します。

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人と活動空間を共有する実世界タスクを処理するためのマルチロボットシステムの実用化を目指す。具体的には複数の小型自律芝刈りロボットを開発し, 協調動作による芝刈マルチロボットシステムの研究開発を試みる。各ロボットは差分GPSにより位置情報を獲得し, 同時に, 他のロボットと双方向通信を行うことで, 全体の作業の進捗に合わせてスケジュールを調整させることを目指す。

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人間とロボットが協調し, 農業用ロボットをより現実的なものとするための, テレロボティクス農業の構築を最終目標としており, 本研究ではトマト収穫の基礎実験を行った。

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野菜・花卉の高品質苗生産が行えるロボットの開発を試みた。ディジタルカメラを用いた画像入力システムとGAによって野菜苗の生育や病虫害診断や花卉苗の鑑別を高速に処理できた。また, 試作したエンドエフェクタで不良苗を除去し, 良質苗の鉢上げ, 補填が行えた。

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高速作業や不耕起圃場での播種作業が安定してできる播種機開発のために, 種子の繰り出し機構や地面の凹凸に対して一定の播種深さが得られるための播種機のリンク, 鎮圧輪, 各可動調節部の機構, 播種オープナ, 各部の相対位置など関係についてロバスト性の面から解析を行った。

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通信距離約10kmのIP通信システムをプラットフォームとして用いた有機肥料散布機(マニュアスプレッダ)の遠隔操作システムを開発し, 走行試験を行った。

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本研究では, イチゴ収穫用として, フックによる対象果実と隣接果実の分離, 誘導および果柄の切断を行う, フック式エンドエフェクタと, 果柄の位置検出アルゴリズムを開発し, 収穫率, 検出率および許容誤差について明らかにした。

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災害現場で被災者を捜索し, 声援を送るために跳躍と回転運動を選択的に生成できる移動手段を提案してきた。本報では, 遠隔地から操縦する際の跳躍のタイミング, 回転時の踏破向上手段を述べる。

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ロボットコンテストは, 機械や電子, 制御, 情報など, 様々な工学分野を統合した教育材として最適である。レスキューロボコンは従来の教育の側面に加えて「社会性」の側面を有している。レスキューロボコンの持つ「ものづくり教育」としての意義を検証する。

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災害現場では簡便に瓦礫内を探索できる機器が要望されている。本研究では操作が簡便なレスキュー機器としての探索装置を紹介する。瓦礫外から約3m程度の瓦礫内部を簡易に探索できる装置を試作し, その走破能力など動作検証した結果を報告する。

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ロボットによる有効な災害対策の手法として小型ロボット群による協調作業を挙げることができる。そこで, 災害現場の条件を考慮した追従移動ロボットの軌道計画方法を提案した。本報告では, その有効性を実験的に検討する。

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大規模災害時に効率的な救助活動を行うための情報収集手段にロボットの利用が注目されている。このようなロボットにはガレキ表面だけでなく, ガレキ内への進入も要求されている。単に狭部に進入するのであれば, 超小型のロボットの活用が考えられるが, 一般に移動速度が遅いという課題がある。このため, 本研究ではあまり小さくないが, 形状変化機構により, 狭部への進入や踏破性を高めた移動機構の構想と開発状況を発表する。

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本論文では, 多関節移動ロボットの駆動方法としてアクチュエータを効率良く, 最大限に利用する事によって省アクチュエータ化を実現し, また, 節部に屈曲や伸縮の動きをもたせることによって, 高い移動性能を得る方法について述べる。

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大規模災害救助のためのガレキ内被災者探索ロボットを提案する。ロボットの形態は4面にクローラを有する連結クローラ型のロボットである。それゆえ上下左右からの拘束に強く, また横転時に復帰動作無しに操作を続行できる。

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がれき内での情報収集手段として, オプティカルファイバースコープやサーチカムが消防の現場等で使われ活躍している。しかしこれらはいくつかの問題点を持っている。これらの問題点を解決することを目的として本センサヘッドを開発する。

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災害現場でロボット自身が人間行動観察を行い, そのスキルを模倣できれば, 予測できない未知環境下でも対応できると考えられる。本報告ではロボットが人間のスキルを解釈して模倣を行うシステムについて述べる。

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本研究は人間の肌に対して非接触で空気噴流を印加し, その変形を計測することで肌年齢などの特性を見出すことを目的としている。今回は, 変形の相似則に注目した肌特性の評価を行う方法について発表を行う。

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多自由度超音波モータを用いた内視鏡下手術用多自由度鉗子を開発した。すなわち, 術者動作検出のための入力部, ヒト手首と同等の自由度を有する鉗子部およびマスタ・スレーブ制御法から成るシステムを提案し, 動作を確認した。

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本研究では, 人間の生体情報を無拘束により計測するために, 特殊導電繊維を用いたセンサの開発を行っている。本稿では, 作成したプロトタイプにより中長期的な連続自動計測実験を行い, その結果ついて報告する。

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MRIによる画像診断と, マニピュレータによる治療を同時に行う手術支援システムの開発を進めている。MR適合性を有するための構造, および術具部分を含めて試作した9自由度マニピュレータによるマスタスレーブシステムについて発表する。

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