ローロン

LAURONは、ドイツのFZI Forschungszentrum Informatikで開発されている6本足歩行ロボットです。^[1]^[2]ロボットの機構と動作は生物学にヒントを得ており、ナナフシ Carausius Morosusを模倣しています。LAURON歩行ロボットの開発は、1990年代初頭の6本足歩行の分野における基礎研究から始まり、LAURONと呼ばれる最初のロボットにつながりました。1994年に、このロボットはハノーバーのCeBITで一般に公開されました。この最初のLAURON世代は、現在の世代とは対照的に、人工ニューラルネットワークによって制御されていたため、ロボットのドイツ語名はLAU f RO boter N euronal gesteuert（英語：Walking Robot, Neural Controlled）です。現在の世代のLARUON Vは2013年に完成しました。

概要

この生物にヒントを得た歩行ロボットは、起伏のある地形での静的に安定した歩行を研究し、実現するために開発されました。柔軟な行動ベースの制御システムにより、LAURON は未知の状況に非常にうまく適応することができます。堅牢な機械設計、さまざまな歩行パターン、高い自由度により、LAURON は極端な状況でも安定した移動を維持できます。

遠隔操作タスク用に、LAURON の背面にパノラマカメラが設置されました。このカメラにより、オペレーターはロボットとその周辺環境を常によく把握できます。拡張現実メガネを使用することで、オペレーターはカメラ画像に重ねてメガネに表示される追加のステータス情報を見ることができます。

LAURONは周囲の環境に関する情報を収集し、特定の目的地への経路を自律的に計画することができます。歩行中にLAURONは障害物を検知し、障害物が高すぎる場合はその上を歩いたり、迂回したりすることができます。

この歩行ロボットは、地雷探知、火山探査、自然災害後の捜索救助活動など、荒れた地域や人間にとって危険な地域での検査やメンテナンス作業に使用することを目的としています。

モデル

LAURON I (1994年頃から)

LAURON I は 1993 年後半に完成し、1994 年の CeBit で公開されました。アルミニウムと繊維強化プラスチックで作られており、総重量は 11 kg です。ロボットは人工ニューラルネットワークによって制御されます。構造と設計はナナフシに強く影響を受けています。^[1]

ローロンⅡ（1995年頃～）

LAURON の第二世代は 1995 年から 1996 年にかけて開発され、製造されました。主な特徴は、機械設計の変更と、足の力センサーや傾斜計などの追加センサーです。新しい脚がアルミニウムで作られたため、LAURON II の総重量は 16 kg に増加しました。最大積載量は 20 kg、最大速度は 50 cm/s です。LAURON II は、さまざまな制御戦略の検証や機械学習のためのテストプラットフォームとして使用されました。^[3]

LAURON III (1999年頃から)

1999年に第3世代のLAURONが製造されました。総重量18kgのロボットは、最大10kgの積載量を運ぶことができました。各脚には3つの自由度があり、各足には3つの軸すべてに力センサーがあります。前世代の人工ニューラルネットワークは、モジュール式の反応制御システムに置き換えられました。現在、研究の焦点は、ロボットの位置特定、ナビゲーション、環境モデリングなどのトピックに移行しています。^[4]

LAURON IV（2004年頃から）

LAURONの第4世代は2004年に完成しました。^[5]機械的な堅牢性が向上し、たとえば、関節とモーターを接続する丸いコードベルトがギアベルトに置き換えられました。さらに、2自由度の新しいヘッドが追加されました。中央のボディは軽量のカーボンファイバーで作られています。LAURON IVは蓄電池を含めて27kgの重さで、最大0.22m/sの歩行速度に達することができます。さらに、使用されているNiMH蓄電池は、LAURONに最大60分間エネルギーを供給できます。LAURONの第4世代の現在のバージョンはLAURON IVcです。^[1] LAURON IVは2011年にファウルハーバー大学プロジェクト賞を受賞しました。^[6]

LAURON V (2013年頃から)

第5世代のLAURONは、ドイツのカールスルーエで開催された国際ロボット工学・オートメーション会議（ICRA）2013で発表され、実演されました。^[7] LAURON Vの柔軟性と機動性は、本体に近い各脚に別の回転ジョイントを追加することで向上しました。このジョイントにより、各脚の作業スペースが拡大し、LAURONは足を地面に向けることができます。6本の脚の取り付け角度が最適化され、全体的な作業スペースがさらに拡大し、サポートポリゴンが改善され、LAURON Vが前脚で物体を操作できるようになりました。昆虫のような運動構造と行動ベースの制御システムにより、LAURONは困難で起伏の多い地形にも対応できます。^[8]^[9]

参考文献

^ abc ロエンナウ、アルネ;ケルシャー、ティロ。ツィーゲンマイヤー、マルコ。ツェルナー、ヨハン・マリウス。ディルマン、リュドガー（2009 年 11 月 15 日）。「第 15 章: 6 足歩行ロボットのローカル環境への適応」。クシシュトフ・コズウォフスキ編著。ロボットの動作と制御 2009。シュプリンガー・ベルリン、ドイツ。 155–164ページ。ISBN 9781848829848. 2009年12月30日閲覧。
^ 移動ロボットの進歩 - 議事録：第 11 回国際会議「登山・歩行ロボットと移動機械のサポート技術」。World Scientific Pub Co. 2008 年。736 ～ 743 ページ。ISBN 9789812835765. 2008年8月29日閲覧。
^ Berns, K.; Kepplin, V.; Dillmann, R (1998). 「ステレオカメラシステムを使用した歩行機械の地形と障害物の検出」 Y. Kakazu、M. Wada、T. Sato (編)。インテリジェント自律システム: IAS-5。IOS Press。pp. 70–77。ISBN 90-5199-398-6。
^ セラヤ、エンリック;アルバラル、ホセ・ルイス。「LAURON III 六脚ロボット用の階層型歩行コントローラーの実装」(PDF)。ロボティカ・インフォマティカ産業研究所。
^ Roennau, A.; Kerscher, T.; Dillmann, R. (2010). 「6 脚歩行機械のための生物学的にインスパイアされた脚の設計と運動学」。2010 年 3 回 IEEE RAS & EMBS 国際バイオメディカルロボティクスおよびバイオメカトロニクス会議。2010 年 3 回 IEEE RAS および EMBS 国際バイオメディカルロボティクスおよびバイオメカトロニクス会議 (BioRob)、東京、日本、2010 年。pp. 626–631。doi : 10.1109 / BIOROB.2010.5626328。ISBN 978-1-4244-7708-1. S2CID 16907375。
^ 「Nature-Inspired Robotics: FAULHABER University Project Award Winner (2011)」。Robotics Online。2011年9月22日。 2014年4月3日閲覧。
^ 「ローロン」.カールスルーエのForschungszentrum Informatik。 2014 年 4 月 7 日のオリジナルからアーカイブ。2014 年4 月 4 日に取得。
^ Roennau, Arne; Heppner, Georg; Pfotzer, Lars; Dillmann, Ruediger (2013 年 7 月)。LAURON V: 生物に着想を得た歩行ロボットの設計のための最適化された脚構成。doi : 10.1142 /8913。ISBN 978-981-4525-52-7。
^ Roennau, A.; Heppner, G.; Nowicki, M.; Dillmann, R. (2014). 「LAURON V: 高度な操作性を備えた多用途な 6 足歩行ロボット」。2014 IEEE/ASME 国際先進インテリジェントメカトロニクス会議。IEEE/ASME 国際先進インテリジェントメカトロニクス会議( AIM 2014)、フランス、ブザンソン。pp. 82–87。doi :10.1109/ AIM.2014.6878051。ISBN 978-1-4799-5736-1. S2CID 14618009。

外部リンク

LAURON IVc - 荒れた地形での歩行
LAURON V - 捜索救助

[LR1-1] ロエンナウ、アルネ;ケルシャー、ティロ。ツィーゲンマイヤー、マルコ。ツェルナー、ヨハン・マリウス。ディルマン、リュドガー（2009 年 11 月 15 日）。「第 15 章: 6 足歩行ロボットのローカル環境への適応」。クシシュトフ・コズウォフスキ編著。ロボットの動作と制御 2009。シュプリンガー・ベルリン、ドイツ。 155–164ページ。ISBN 9781848829848. 2009年12月30日閲覧。

[LR2-2] 移動ロボットの進歩 - 議事録：第 11 回国際会議「登山・歩行ロボットと移動機械のサポート技術」。World Scientific Pub Co. 2008 年。736 ～ 743 ページ。ISBN 9789812835765. 2008年8月29日閲覧。

[LR4-3] Berns, K.; Kepplin, V.; Dillmann, R (1998). 「ステレオカメラシステムを使用した歩行機械の地形と障害物の検出」 Y. Kakazu、M. Wada、T. Sato (編)。インテリジェント自律システム: IAS-5。IOS Press。pp. 70–77。ISBN 90-5199-398-6。

[4] セラヤ、エンリック;アルバラル、ホセ・ルイス。「LAURON III 六脚ロボット用の階層型歩行コントローラーの実装」(PDF)。ロボティカ・インフォマティカ産業研究所。

[LR3-5] Roennau, A.; Kerscher, T.; Dillmann, R. (2010). 「6 脚歩行機械のための生物学的にインスパイアされた脚の設計と運動学」。2010 年 3 回 IEEE RAS & EMBS 国際バイオメディカルロボティクスおよびバイオメカトロニクス会議。2010 年 3 回 IEEE RAS および EMBS 国際バイオメディカルロボティクスおよびバイオメカトロニクス会議 (BioRob)、東京、日本、2010 年。pp. 626–631。doi : 10.1109 / BIOROB.2010.5626328。ISBN 978-1-4244-7708-1. S2CID 16907375。

[6] 「Nature-Inspired Robotics: FAULHABER University Project Award Winner (2011)」。Robotics Online。2011年9月22日。 2014年4月3日閲覧。

[official-7] 「ローロン」.カールスルーエのForschungszentrum Informatik。 2014 年 4 月 7 日のオリジナルからアーカイブ。2014 年4 月 4 日に取得。

[8] Roennau, Arne; Heppner, Georg; Pfotzer, Lars; Dillmann, Ruediger (2013 年 7 月)。LAURON V: 生物に着想を得た歩行ロボットの設計のための最適化された脚構成。doi : 10.1142 /8913。ISBN 978-981-4525-52-7。

[9] Roennau, A.; Heppner, G.; Nowicki, M.; Dillmann, R. (2014). 「LAURON V: 高度な操作性を備えた多用途な 6 足歩行ロボット」。2014 IEEE/ASME 国際先進インテリジェントメカトロニクス会議。IEEE/ASME 国際先進インテリジェントメカトロニクス会議( AIM 2014)、フランス、ブザンソン。pp. 82–87。doi :10.1109/ AIM.2014.6878051。ISBN 978-1-4799-5736-1. S2CID 14618009。