バルーンロボットの開発（PDF：655KB）

平成26年度　研究成果発表会
平成 26 年度
研究成果発表会
バルーンロボットの開発
島 田 茂 伸 *1)、 益 田 俊 樹 *2)、 森 田 裕 介 *2) ○ 小 林 祐 介 *3)、 後 濱 龍 太 *1)
佐 々 木 智 典 *2)、 横 澤 毅 *3)、 新 井 宏 章 *4)、 入 月 康 晴 *5)
1． 目 的 ・ 背 景
本 研 究 は 、 人 と の 距 離 が 近 い 、 あ る い は 接 触 が 必 然 と な る 「 案 内 」、「 見 守 り 」、「 警 備 」
などのサービスで用いることができるロボットの開発が目的である。しかし、一般的なロ
ボットは重くなるため、対人衝突のリスクが高くなる。そこで、空中を移動する飛行船ロ
ボットに着目し、開発を行った。本発表では、飛行船ロボットの運動性能を向上させ、姿
勢を制御する機構を試作して、動作確認を行った結果を報告する。
2． 研 究 内 容
（１）重心移動による姿勢制御
運動性能を向上させた飛行ロボットを実現す
るには、簡単な運動で姿勢を変えられる機構が
必要になる。そこで、飛行船の浮心と重心の関
係より重心位置が自由に移動できれば、重心移
動による姿勢制御が可能となり、機体の運動性
能を向上させることができるのではないかと考
え、ピッチ方向とロール方向の重心を移動させ
る機構を試作した。試作には、3 次元ナイロン
粉末造形装置を用いた。試作した機構を図 1 に
示す。機構には、重心を移動させる重り台を搭
載 し て お り 、 ピ ッ チ 方 向 は 、 レ ー ル を 360°這
わせて重りを回転でき、ロール方向は、中心か
ら 左 右 に 150mm 移 動 で き る 設 計 と し た 。
（２）飛行船ロボットの動作確認
試作した機構を飛行船ロボットに搭載して、
動作確認をした。ピッチ方向の重り台を動かし
たときの動作を図 2 に示す。図 2 の左図は重り
台の動きを示している。ピッチ方向は、重心が
移動することで自由に姿勢を制御でき、その場
での宙返りを可能とした。回転翼を用いている
従来方法と比べて、姿勢を制御するためのエネ
ル ギ ー 消 費 が 少 な く 、機 体 の 運 動 性 能 も 向 上 し た 。
図 1.
重心移動機構
初期状態
180°回 転
図 2.
飛行船ロボットの動作
3． 今 後 の 展 開
本 研 究 で は 、「 案 内 」や「 見 守 り 」な ど の サ ー ビ ス を 実 現 で き る 飛 行 ロ ボ ッ ト を 開 発 す る
ため、飛行船ロボットに着目した。ロボットの運動性能を向上させる機構の試作を行い、
実際に搭載して動作確認をした結果、ピッチ方向は簡単な運動で宙返りなどの動きが可能
であることを確認した。今後は、機構部を軽量化し、ロボットを小型化させていきたい。
遊具への展開や、
「 案 内 」の た め に 軽 量 な セ ン サ や カ メ ラ を 用 い て 自 己 位 置 推 定 を 可 能 に す
ること、
「 見 守 り 」の た め に 人 に 追 従 す る こ と を 可 能 に し 、産 業 へ 応 用 し て い き た い（ 特 願
2013-159010）。
*1)生 活 技 術 開 発 セ ク タ ー 、*2)ロ ボ ッ ト 開 発 セ ク タ ー 、*3)機 械 技 術 グ ル ー プ 、*4)電 子 半 導 体 技 術 グ ル ー プ 、
*5)情 報 技 術 グ ル ー プ
H23.10～ H25.3【 基 盤 研 究 】 天 井 移 動 型 ロ ボ ッ ト の 開 発
｜　58　｜