日本のロボット研究の歩みHistory of Robotics Research and Development of Japan1986Locomotion〈ロコモーション〉4脚車輪型移動ロボットの研究開発

安定した３次元環境での移動を可能とするには脚移動，特に，他脚移動が望ましい．一方，平面の移動は自動車に代表されるように車輪移動が効果的である．また，その中間の移動形態としてクローラ方式があり，十分なクローラ長を有する場合，安定した３次元移動が可能である．しかし，原子力発電所等の狭隘な建屋内での移動を可能とするロボット等においては，通路の制約から厳しい小型化が要求される．これを解決するために，様々な移動様式の検討と解析，および，小型モデルによる凹凸，段差，階段移動実験を経て，“４脚６車輪方式”を発想した．

このロボットは中央の２輪（動輪）を使って平面を車輪移動する．脚先の４つの車輪（補助輪）は方向変換やその場回転時の安定に寄与するとともに，胴体を持ち上げた上体での移動を可能とする．不整地での移動移動時は４脚を利用した“匍匐移動”を行う．また，この匍匐移動の前後に補助輪を使った移動を組み合わせることによって，脚長の制限からくる移動対象形状の制限を緩和することが出来る．脚先端，胴体前方には距離センサを有し，移動対象物との距離を測定することで匍匐パタンに適正な修正を加えること，および，対象物の内部データとの食い違いのも適応可能である．本ロボットには６自由度のマニピュレータと５軸のアーム型ステレオカメラが搭載され，バルブの開閉作業等の軽作業を完全遠隔で可能となった．さらに，１０６Ｇｙの耐放射線性，温度７０℃，湿度１００％の過酷な条件での動作，巨大地震下でも転倒しないこと，万一の転倒対策としての安全ベルトやエアバックの導入についても検証され，極限作業ロボットの雛型となっている．

残念ながら，匍匐移動の速度が遅く直接の実用には至らなかったが，匍匐パタンの適正化，有脚と立脚時での減速比切り替え，接地方式改良による脚負荷の均一化等の改良研究によって，理論上は１００倍以上の高速化が可能になっている．