熱歩行機構の動作性能改善に関する研究
【研究キーワード】
エナジーハーベスト / 二足歩行 / 車輪機構 / 受動歩行 / 熱エネルギ / バイメタル / 自励振動 / シミュレーション / 準受動歩行 / 熱変形 / 歩行機構 / エナジーハーベスティング
【研究成果の概要】
バイメタルの熱自励振動を活用することで環境の熱エネルギのみで動作できる熱歩行機構に関して，その性能向上や新機構の開発に取り組んだ．二足歩行機構については，既存の機構に関して傾斜面での性能調査を行い，スロープの登坂が可能であることを確認し，その条件を明らかにした．また，従来機構とは異なる足裏形状を提案・実験し，歩行時の歩幅を大幅に増大することに成功した．一方，二足歩行よりも効率的な移動の実現をめざし，新たに車輪型の自走機構を提案した．提案機構は熱歩行機構同様に，バイメタルを用いて環境の熱エネルギのみで動作する．試作した二輪機構では，自重と同程度の荷重を運搬することが可能であることを実証した．
【研究の社会的意義】
本研究がターゲットとした熱歩行機構や，新たに提案した熱車輪機構は，環境の熱エネルギ，より具体的には高温の地面からの熱だけを用いて動作する新しいタイプの機構である．将来的には，既存の電動ロボットと巧みに組み合わせることで，夏の屋外など地面が高温となる環境において，低消費エネルギの動作を実現することが期待される．あるいは，日中のみに自動的に動作するバッテリレスの巡回ロボットなどとしての利用も可能であろう．本技術は，環境エネルギを回収・再利用するエナジーハーベスティング技術の一種とみなすこともでき，エナジーハーベスティングの新方式を提案している点において学術的意義も見いだせる．
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)