マニピュレーション機能を有する飛行作業ロボット ―第１報：吸着固定方法の提案― Aerial Operating robot with the manipulation function -1st Report:Proposal of Adhesive fixing method 学○浜田 貴弘（東工大） 学 碇 洋平（東工大） 学 Dameitry Ashlih（東工大） 正 塚越 秀行（東工大） 正 北川 能(東工大) Youhei IKARI, Tokyo Institute of Technology Takahiro HAMADA, Tokyo Institute of Technology, t.hamada@cm.ctrl.titech.ac.jp Dameitry Ashlih, Tokyo Institute of Technology Hideyuki TUKAGOSHI, Tokyo Institute of Technology Ato KITAGAWA, Tokyo Institute of Technology This study aims to develop an aerial operating robot with the manipulation function. Until now, a moving means of the search robot for a dangerous building has been developed by the crawler. However, the crawler is difficult to correspond to the place uneven terrain and the elevation of the ladder. In order to solve the problem, it is suggested the flying robot with a manipulation function approach to make its own access road. This time, we propose a method for fixing adsorbed required to perform opening the door. And, through experimentation, we have verified the effectiveness of this approach to the problem. Key Words: Search and Rescue, Adhesion, Aerial robot, Quadrotor, Pneumatic actuator 1. 緒言 現在、人が立ち入ることのできない危険建物内を探査・作 業するロボットが求められている[1-2]。最も一般的な移動・ 作業手段として、クローラにマニピュレータを搭載したもの があげられるが、瓦礫が散乱した劣悪な環境下や、梯子の昇 降が必要な場所には対応しづらい移動手段である。そのよう な環境にも対応し得る移動手段として、飛行が考えられる。 たとえ地上からの進入路が閉ざされている場合でも，空中か らの経路を自ら開拓することができれば，地上型移動体では 対応しづらい状況でも，迅速に建物内を探査することが可能 となる． 本研究ではその基礎的研究として，閉じられたドアを自ら 開ける飛行作業ロボットの開発を目指す．本論文では，当該 作業に不可欠となる吸着機能について検討した結果を示す． 2. ロボットの概要 2.1 作業内容 Fig. 1 Structure of the flying robot for opening the door Fig.2 Adsorption movement Fig. 3 Opening movement of the door Fig. 4 Releasing movement of the door 本研究では，飛行作業ロボットが，一般的なドアノブがつ いた押しドアを開ける作業について検討する．飛行ロボット として，安定した飛行が可能なクワッドローターを用いる． ドアを開ける際，飛行した状態では，ドアノブを回す反力に よって姿勢が崩れ，安定した作業を行えない．そこで，ロボ ットに吸着機構を導入し，ドアに対してロボットの位置を固 定し，作業の反力を吸着部分で受けることで安定した作業を 行うことを考える．その構成イメージを図 1 に示す．クワッ ドローターの上部にロボットの位置を固定する吸着部をとり つけ，作業用のアームと，内部を探査するためのカメラを搭 載した構成となっている． 実際にドアの内部に進入する場合は，飛行作業ロボットを 2 台用いる方法が考えられる．この時，一方の飛行ロボットは ドアノブを開けるアームを，他方はドアの開いた状態を維持 するためのドアを固定するアームを搭載する． まず図 2 のように，ドアノブを開けるアームを搭載したロ ボットが，ドアに向かって前進しながら，重心をドアに近づ けた垂直な姿勢で吸着する．その後，図 3 のようにアームを 䢳䣒䢳䢯䣒䢲䢸 䢳䣒䢳䢯䣒䢲䢸䢪䢳䢫 䣐䣱䢰 䢳䢵䢯䢴 䣒䣴䣱䣥䣧䣧䣦䣫䣰䣩䣵 䣱䣨 䣶䣪䣧 䢴䢲䢳䢵 䣌䣕䣏䣇 䣅䣱䣰䣨䣧䣴䣧䣰䣥䣧 䣱䣰 䣔䣱䣤䣱䣶䣫䣥䣵 䣣䣰䣦 䣏䣧䣥䣪䣣䣶䣴䣱䣰䣫䣥䣵䢮 䣖䣵䣷䣭 The Japan Society of Mechanical Engineers NII-Electronic Library Service