扉絵

アメンボロボット

― イメージは船とロボットの融合 水陸両用型ロボット ―

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研究背景

現在、災害現場や人間の立ち入る事が困難な場所で自由に移動できるロボットが求められています。 とりわけ水上、陸上双方を自由に移動できるロボットが実現されれば、無人探査、レスキュー等へ利用も可能となります。 そこで本研究では、水棲昆虫であるアメンボに注目しました。 アメンボは陸上での移動機構を持ちながら水上でも移動することができます。 また、浅瀬でもスムーズに移動することができ、急旋回も可能であります。 このような特徴を持つアメンボをロボット化して機動性の高い水上移動機構を実現します。


アメンボの概要

アメンボの脚

アメンボは6本の脚で水面を広く押さえて浮いています。 水上移動時は前脚と後脚で体を支え、中脚を前方から後方へ掻くことによって推進力を得ています。

アメンボの移動機構

水上移動(直進の様子)

水上移動時、アメンボは水面をすべる様に移動します。 そのとき前脚と後脚で水面を押さえ、体を支えます。 また、中脚は前方から後方へオールの様に動かします。 この中脚の動きによってアメンボは推進力を得て前進します。


水上移動(旋回の様子)

旋回時は、旋回方向と反対側(外側)の中脚を前方から後方へ動かし推進力を得ます。 また、旋回方向側(内側)の中脚は後方へ掻ききらず、体を支え、回転を制御します。 つまり、外側の推進力の方が内側の推進力より大きいため、アメンボは旋回します。

研究概要

アメンボを規範とした6脚型水陸両用移動ロボットHARo-T、HARo-Uを製作しました。

HARo-Tは、アメンボロボットのプロトタイプとして開発しました。前後4脚を歩行用、 中脚をオール用として用い、水陸両用移動機構を開発しました。前後4脚にフロートを取り付け、 浮力で水上を浮揚することが出来ます。実機にカメラ等を搭載し、水上陸上で活用することができます。

HARo-Uは、HARo-Tを改良し、大型化、中脚を脚とオールの併用を可能にしました。 陸上歩行時は6脚すべてを用い、歩行方法として、交互三点接地歩容を用いました。 水上移動時は、中脚をオールに切り替え、前後4脚を支持脚として、水上移動を実現しました。