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節体幹型移動ロボット 蛟龍2号機 BACK TO SNAKE ROBOT

段差乗り越え

蛟龍2号機 KR-2

（1989年以降）原子炉内、火災現場、山間部などの狭隘な環境を動き回るには大きなボディのロボットは不向きである。かといって小さなロボットでは必要とされる作業装置や自律走行のためのエネルギ源などが搬送できない。このような場合、列車のように物資を分散して搭載できる節体幹形態が威力を発揮する。

KR-IIはKR-Iと同様にFig. 1のように節間を左右に振る回転運動軸(θ軸)、節間を上下にスライドさせる直 動運動軸(z軸)、そして推進運動のための車輪(s軸)の3自由度の円筒形ユニットを連結して構成される。s軸は軽量化のためクローラの代りに車輪とし、 Fig. 2のように色々な地形への適応をz軸の自由度によって対処するため独特の片輪構造を用いている。節は Fig. 3のようにユニット化され簡単に分離出来き搬送しやすい。z軸、s軸などには光学的力センサが装備され、インピーダンス制御で凹凸面階段の適応的推進を可 能にしている。先端のマニピュレータは節の動きを連動させ大きな作業範囲を有する。

制御用計算機、バッテリは内蔵され自律走行が可能である。これまで自然環境での走行実験（Photo. 1）、市街地での走行実験（Photo. 2）などを行った。全長3.3m、各節高さ1.08m、幅0.48m、全質量約320kg.

Photo.1 The KORYU-II (KR-II) running autonomously out of doors on an irregular terrain

Fig.1 Configuration of the KR-II

Fig.2 The wheel mechanism of one side, and running adaptably to the ground

Fig.3 Unitized mechanism

Photo.2 The KR-II running experiments in city streets

References:
  1. 広瀬茂男：生物機械工学, 工業調査会 ,, , pp. (1987)
  2. 広瀬茂男，森島昭男：節体幹型移動ロボット「蛟龍」の基本的運動調整，計測自動制御学会論文集，vol. 25, no.12, pp.1331-1338 (1989)
  3. 広瀬茂男、森島昭男、塚越真一、妻木俊道、物部宏之：節体幹型ロボットKR IIの開発, 日本ロボット学会誌 ,vol. 9, no. 5, pp.551-559 (1991)
  4. 広瀬茂男、福島 E. 文彦、塚越真一： 節体幹型移動ロボットの最適操舵制御の研究, 日本ロボット学会誌 ,vol. 12, no. 5, pp.759-765 (1994)
  5. 福島 E. 文彦，広瀬茂男： 節体幹型移動ロボットの絶対座標型操舵制御，日本ロボット学会誌,vol. 14, no. 4, pp. 523-531 (1996)
  6. 福島 E. 文彦，広瀬茂男： 最適力配分を考慮した計算トルク法に基づく節体幹型移動ロボットの姿勢制御の提案，日本ロボット学会誌, vol. 18, no. 4, pp. 114-121 (2000)
  7. 福島 E. 文彦，広瀬茂男： 節体幹型移動ロボットの操舵とマニピュレーション制御の統合，日本ロボット学会誌，vol. 18, no. 8, pp. 58−67 (2000)
  8. Shigeo Hirose; Biologically Inspired Robots (Snake-like Locomotor and Manipulator), Oxford University Press, pp. (1993)
  9. S. Hirose, A. Morishima, S. Tukagosi, T. Tsumaki and H. Monobe; “Design of Practical Snake Vehicle: Articulated Body Mobile Robot KR-II,” Proc. 5th Int. Conf. Advanced Robotics, Pisa, Italy, pp.833-838 (1991)
  10. S. Hirose, E. F. Fukushima and S. Tsukagoshi; “Basic Steering Control Methods for The Articulated Body Mobile Robot,” Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA94), pp. 2384-2390, (1994)
  11. S. Hirose, E. F. Fukushima and S. Tsukagoshi; “Basic Steering Control Methods for The Articulated Body Mobile Robot,” IEEE Control Systems Magazine, vol. 15, no. 1, pp. 5-14 (1995). (Invited from ICRA94)E. F. Fukushima and S. Hirose; “How To Steer The Long Articulated Robot “KR-II”,” Proc. of the 7th Int. Conf. on Advanced Robotics, pp. 729-735 (1995)
  12. E. F. Fukushima and S. Hirose; “How To Steer The Long Articulated Robot “KR-II”,” Proc. of the 7th Int. Conf. on Advanced Robotics, pp. 729-735 (1995)
  13. E. F. Fukushima and S. Hirose; “Efficient Steering Control Formulation for The Articulated Body Mobile Robot “KR-II”,” Autonomous Robots, vol. 3, no. 1, pp. 7-18 (1996)
  14. E. F. Fukushima, S. Hirose and T. Hayashi; “Basic Manipulation Considerations For The Articulated Body Mobile Robot,” Proc. of the 1998 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robotics and Systems , pp. 386-393 (1998)
  15. E. F. Fukushima and S. Hirose; “Optimal Attitude Control for Articulated Body Mobile Robots,” Proc. of the International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines, CD-ROM proceedings, Montreal, Canada, August (2000)
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