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障害物走破ロボットに関する研究. Ｃ０８ - ０８０ 星本道成. 目次. 背景 問題点 解決 策 製作モデル説明 実験 評価 今後の課題. 背景. 様々な環境、路面状況にも対応できるような遠隔操作のロボットの研究が積極的にされている。 千葉工大などが開発した国産ロボ「クインス」 ロボットのモデルも多様にある。 タイヤタイプ・キャタピラタイプ …etc. 問題点. タイヤ、キャタピラなどが少ないと段差等の障害物の走行が困難 複数のモータでより複雑な動きをさせることによる操作性の低下 通信ケーブルが断線し通信不能になり、取り残される場合がある. 解決策.
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障害物走破ロボットに関する研究 Ｃ０８-０８０ 星本道成
目次 • 背景 • 問題点 • 解決策 • 製作モデル説明 • 実験評価 • 今後の課題
背景 • 様々な環境、路面状況にも対応できるような遠隔操作のロボットの研究が積極的にされている。 • 千葉工大などが開発した国産ロボ「クインス」 • ロボットのモデルも多様にある。 • タイヤタイプ・キャタピラタイプ…etc
問題点 • タイヤ、キャタピラなどが少ないと段差等の障害物の走行が困難 • 複数のモータでより複雑な動きをさせることによる操作性の低下 • 通信ケーブルが断線し通信不能になり、取り残される場合がある
解決策 • 走行の問題 • ３つのモデルのクローラーを製作 • ノーマルクローラー、フック式クローラー、前輪可動式クローラー • 操作性の問題 • 今回使用モータ数を最大３つとする • 通信の問題 • プログラムを組み込んで自律走行させる場合の検討
①ノーマルクローラー • 本体にキャタピラが付いているだけのシンプルなクローラー • 使用モータ数は２つ • 前後移動、旋回しかできない
②フック式クローラー • 先頭部に回転式フックを取り付けフックを使い段差を登る • 使用モータ数は３つ • フックの操作、前後移動、旋回が可能
③前輪可動式クローラー • 先頭部にキャタピラを連結させ、さらにそのキャタピラを上下に可動できる • 使用モータ数は３つ • 前輪可動部の操作、前後移動、旋回が可能
評価内容 • （１）一段登る時間評価 • 一段登るために要する時間をストップウォッチで計測する • （２）コントローラの手順評価 • 一段登るために必要なコントローラの操作手順をカウントする • （３）登れる限界の高さ評価 • ブロックを積み上げ登れる限界の高さを調べる
実験環境 • 実験に使用するブロックの仕様 • 高さ：５センチ • 横幅：２０センチ • 奥行き：２０センチ
（１）評価結果 • ①は仕様の段差を登ることができなかった • ②よりも③のほうが駆動部分を直接動かせるため早いと思われる
（２）評価結果 • ①は前後移動、旋回のみなので１回ですべて可能 • モータの数が同じなので②と③で手順が同じと思われる
（３）評価結果 • ①は条件を満たす高さが３センチであった • ②、③は改良次第で記録の更新が可能になる可能性がある
①の自律走行の検討結果 • 使用モータ • 左キャタピラの駆動モータをＡモータ • 右キャタピラの駆動モータをＢモータ • 使用センサ • 前キャタピラに圧力センサ • 本体にジャイロセンサ
②の自律走行の検討結果 • 使用モータ • 左キャタピラの駆動モータをＡモータ • 右キャタピラの駆動モータをＢモータ • フックの可動モータをＣモータ • 使用センサ • 前キャタピラに圧力センサ • 本体にジャイロセンサ
③の自律走行の検討結果 • 使用モータ • 左キャタピラの駆動モータをＡモータ • 右キャタピラの駆動モータをＢモータ • 前輪の可動モータをＣモータ • 使用センサ • 前キャタピラに圧力センサ • 本体にジャイロセンサ
結論と今後の課題 • 段差を上がるためには重心を移動させるか、先頭部、キャタピラの先端を段差に噛ませる必要があること • モータ数を増やすことで複雑になる操作性をいかに抑えるか • プログラムを組み込んだ全自動のクローラーの製作
