（1997〜）ロボット単体の高性能化だけでなく、複数台の群ロボットの協調制御による機能性向上を目指すスーパーメカノシステムプロジェクト（1997〜2001年度）の一環として、親子型で惑星探査を行うSMC（Super Mechano Colony）ローバーの研究・開発を行っている。

「SMCローバー」はFig.1に示すように、中枢制御系、太陽電池セル、通信設備などを搭載した本体ユニット（親機）と、複数台の車輪ユニット（子機）から構成されている。車輪ユニット（子機）は、通常Fig.1右下のように本体に合体して本体を移動させるための駆動ユニットとして機能する。しかし、必要に応じて本体から自律的に分離し、単独で走行・作業することが可能である（Fig.1左）。単独での作業が終了すると、再び本体ユニットと合体し（Fig.1右上）駆動ユニットとなる。このような親子型システムは集中システム特有の十分な機器搭載スペースを持ち、分散システム特有の高い作業適応性、冗長化システム特有の高信頼性を発揮する。さらに一般的な親子型システムと異なり、親子合体しての移動時にも子機が駆動ユニットとして稼動するため高い機能効率を有する。また、Fig.4のように子機複数台が合体した移動を行うことで小型である子機の不整地走破能力が向上する可能性も有している。

このSMCローバーの車輪ユニットとして開発したローバーが「Uni-Rover」（Fig.2, Fig.3）である。Uni-Roverは多自由度アーム１本と駆動輪１輪から構成される。移動はFig.2（a）の姿勢で、昔あった玩具『糸巻き戦車』のように移動する。アームが車輪回転で生ずる反作用トルクを受けることで走行し、アーム先端キャスターの角度を制御することで操舵を行う。高い不整地走破性を実現するには車輪径ができる限り大きい方が良く、１輪形態をなす本形態は理想的である。作業は、Fig.3（b）のように車輪を基台とした姿勢をとることでマニピュレータを構成して行う。なお、姿勢変更はアーム操作により実現する。Uni-Roverの機構を、Fig.3に示す。

これまでに、Uni-Roverの走行・マニピュレーション動作実験を通して単腕型１輪という機体の有効性を確認した。また、アームを使用しての形態変更動作も可能であることを確認した。作業形態で立ち位置を変更するピボット動作も実現した。理論面では、走行時におけるアーム姿勢と旋回半径との関係を導出し、ステアリング操作に対する効率的なアーム姿勢を誘導している。親子の連携については、親子連結しての走行と子機の分離・合体動作を実現しSMCローバーシステムが実現可能であることを示した。

References:

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2. 広瀬茂男，河上篤史，鳥井信宗：ワイヤーラック機構の提案と小型単腕型1輪ローバーの試作，第18回日本ロボット学会学術講演会予稿集(2000)
3. 広瀬茂男，河上篤史，鳥井信宗：小型単腕型1輪ローバーの開発(第2報)試作と基礎走行実験，ロボティクス・メカトロニクス講演会'01公演論文集(2001)
4. 広瀬茂男，塚越秀行，米田完：不整地における歩行機械の静的安定性評価基準，日本ロボット学会誌，16，8，pp.1076-1082(1998)
5. 河上篤史, 本村和寛, 鳥井信宗, 広瀬茂男, "小型単腕型１輪ローバーの開発(第3報) 第3次モデルの試作とその動作特性", 第19回日本ロボット学会学術講演会予稿集 3E31 (2001)
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7. 本村和寛,河上篤史,広瀬茂男, "小型単腕型１輪ローバーの開発(第5報) 最適操舵法の検討", 第20回日本ロボット学会学術講演会予稿集 3K23 (2002)
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