岡山大学工学部 生体機械システム学研究室(Biorobotics laboratory)

ヘビ型ロボット

研究内容

生物の蛇はひものような単純な形態であるにもかかわらず,環境に合わせて多様な移動形態を見せます.これまでに,ヘビ型ロボットにおいても,蛇の推進原理を模倣した横うねり推進,サイドワインディング推進,縦波を伝播する尺取虫のような推進,また,ラテラルローリング推進など,様々な移動形態を実現してきました.特に,本研究室では,従来のヘビ型ロボットのもつ多様な移動形態に加え,円柱に巻きついて登る移動形態を実現するヘビ型ロボットを開発し,ヘビ型ロボットの移動空間を3次元に拡張することを目指しています.また,複雑狭隘な環境の中で,環境に適応して生物の蛇さながらに移動するロボットの実現を目指しています.こうして実現されたヘビ型ロボットは,災害現場や発電所などの配管設備の点検などで役立つことが期待されます.

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ハイパワーヘビ型ロボット

いろいろな移動形態の検証用に開発。

防塵防水ヘビ型ロボット

ImPACTプロジェクトで開発されたヘビ型ロボット。無線接続で動作し、ゴムカバーにより防塵防水を実現している。

災害現場で探索活動をするヘビ型ロボット

西日本豪雨災害で被害にあった倒壊家屋の内部をヘビ型ロボットが調査しました.

月面探査ロボット

ムーンショットプロジェクトで開発中のロボット。岡大チームは脚(LIMBモジュール)を担当。

極限環境移動ロボット(災害対応ロボット)

研究内容

現状の技術では,大規模災害で完全に倒壊してしまった建物の内部の様な極めて複雑で不定な環境を自律で調査するロボットを構築することはまだまだ困難な課題です.そこで,現実的な研究課題として,遠隔操縦タイプの移動ロボットをベースに,探索活動を支援するロボット技術をハードウェアの立場とソフトウェアの立場から追求しています.また,将来的にロボットが環境を自動認識するための技術や,自律移動するための技術についても研究をしています.なお,災害対応レスキューロボットが実現したとしても,普段から利用していないと,いざというときに使えないシステムになってしまいます.そのため,日常時と非日常時の連続性をもたせたシステム作りが重要となります.そのようなことも念頭にいれた"使える"システムを作ることが最終目的です.

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DANIEL

走破性の高いクローラ型の移動ロボット。もとはNBCR災害対応ロボットとして開発された。

WILLIAM

平坦な屋内環境実験用ロボット。

自己位置推定&環境地図作成(SLAM)

自己位置推定や環境地図作成は遠隔操作や自律移動の際に必要になります。本研究室では、揺動機構や回転式LiDARを使用して研究を行っています。

物体認識

目的地まで自律移動したり、災害現場を探索する際には、周囲から目的の物体を認識することが必要です。 本研究では樹木の点群を学習して認識できるように研究を行っています。

医療ロボット(CTガイド下針穿刺ロボット RoboticIVR)

研究内容

CTでリアルタイムに患者の体内を撮影して,高解像度な画像を見ながら医療用の針を刺して治療や検査を行う低侵襲な手技があります.患者さんにとってメリットの高い医療を提供できますが,X 線を発するCT ガントリ付近で手技を行う術者が日常的にX線で被ばくしてしまうことが問題でした.そこで我々は術者の被ばくをゼロにするため,術者の遠隔操作によりCT ガイド下に針穿刺をするロボット (Zerobot) の研究開発を進めています.これまでに,開発したロボットを用いて岡山大学病院で医師主導治験を実施するに至っています.これからも,患者さんに高度な医療を届けると同時に,医師の負担も軽減するための医療機器を研究開発していきます.

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Zerobot

CTガイド下で使用する針穿刺ロボットとインタフェース。

岡山大学病院での臨床試験

2018年にはFirst-in-Human試験を特定臨床研究として実施し,10例の生検を安全に完遂し,人において十分に使用可能であることを確認しました.さらに,2020年度から2022年度にかけて医師主導治験を実施しました.

空気圧リハビリ機器

研究内容

空気圧で柔軟に動くリハビリ装置を研究開発しています。

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リハビリ用柔軟アクチュエータ①

リハビリ用柔軟アクチュエータ②

脚関節リハビリ

ソフトロータリーアクチュエータ

球面モータ

研究内容

3次元に回転可能なアクチュエータの研究開発をしています.

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デモ機

解説用デモ機。

回転アルゴリズムの研究

減速機構の研究