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節体幹型移動ロボット 蛟龍1号機 BACK TO SNAKE ROBOT

蛟龍1号機

（1985年〜1992年）不整地移動ロボットを実現するための形状としては Fig. 1 のように3つの基本形がある。 それらは、車輪やクローラなどの無限回転に基づくもの、脚に基づくもの、そしてヘビなどの節体幹形状を 利用するものである。これからの移動ロボットはこれらのいずれかあるいはそれらの組み合せで実現できる ものと思われる。

このうち節体幹形状はヘビの観察からも分かるように、

1) 凹凸の激しい荒れ地、狭隘で曲がりくねった通路などの狭い空間を、多くの積載物を各節に分散して 運搬できる。

2) 各関節を支持する状態を調整することにより多様な移動法が実現できる。たとえば節の結合を固定し 体を橋にした谷渡り、体重を分散した沼地や砂地での推進、水中遊泳などができる。

さらに節体幹移動ロボットを工学的に実現することを考えると、ユニット化された機構であることから 以下のような特性も得られる。

3) 群ロボットとしての特性を示す。作業によって適当なグループに分割したり必要に応じて合体できる。

4)冗長システムであることによる高い信頼性と修理性を示す。ある節が故障したらその節を取り外したり その節のみを交換すればよい。5)高度の搬送性を有する。着脱自在なユニット機構であるため、分離した状 態で現場に運び現場で連結して移動させられる。

KR-Iは、このような節体幹ロボットの特性を検証するために試作した第1次モデル。 Photo. 1 は方向転換 の様子、 Photo. 2 は障害物の乗り越え動作。 Photo. 3 は階段走行の様子。全長1.4ｍ、節数6、全質量28kg.

Fig.1 The three fundamental forms of mobile robots

Photo.1 The KR-1 turning directions

Fig.2 Future view applied for nuclear reactor inspection robot

Photo.2 The KR-1 rinding over an obstacle

Photo.3 The KR-1 climbing stairs

References:
  1. 広瀬茂男; 生物機械工学, 工業調査会 ,, , pp. (1987)
  2. 広瀬茂男; 移動ロボット技術, 計測と制御 ,21, 12, pp.1129-1134 (1982)
  3. 広瀬茂男; 保全作業のための移動ロボット技術, 計測と制御 ,27, 6, pp.483-488 (1988)
  4. 広瀬茂男、森島昭男; 節体幹形移動ロボット「蛟龍」の基本的運動調整, 計測自動制御学会論文集 ,25, 12, pp.1331-1338 (1989)
  5. 広瀬茂男、森島昭男、永井宏一; 節体幹形移動ロボット, 日本ロボット学会誌 ,7, 1, pp.56-61 (1989)
  6. 広瀬茂男; へび型移動ロボットの開発, 日本ロボット学会誌 ,10, video, pp.5 min. (1992)
  7. 森島昭男，広瀬茂男; 節体幹型移動ロボット「蛟龍」の研究（予測的制御の導入と実験）, 日本ロボット学会誌 ,10, 6, pp.790-795 (1992)
  8. Shigeo Hirose; Biologically Inspired Robots (Snake-like Locomotor and Manipulator), Oxford University Press ,, , pp. (1993)
  9. Shigeo Hirose, Akio Morishima; Articulated Body Mobile Robot, Proc. 7th RoManSy Symp., Hermes ,, , pp.1-8 (1988)
  10. Shigeo Hirose, Akio Morishima; Basic Motion Regulation of Articulated Body Mobile Robot, Proc. 5th Int. Symp. on Robotics Research, Tokyo ,, , pp.433-440 (1989)
  11. Shigeo Hirose, Akio Morishima; Design and Control of a Mobile Robot with an Articulated Body　, The Int. J. Robotics Research, The MIT Press ,9, 2, pp.99 (1990)
  12. Shigeo Hirose; Three Basic Types of Locomotion in Mobile Robots, Proc. 5th Int. Conf. Advanced Robots, Pisa, Italy ,, , pp.12-17 (1991)
  13. Shigeo Hirose, Akio Morishima; Impedance Control of Articulated Body Mobile Robot "Koryu", Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems ,, , pp.1786-1790 (1993)
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