東北大学研究者紹介 - 多田隈　建二郎

タダクマ　ケンジロウ

多田隈　建二郎

Kenjiro Tadakuma

所属

タフ・サイバーフィジカルＡＩ研究センター

職名

准教授

学位

博士（工学）（東京工業大学）
修士（工学）（東京工業大学）

researchmap

https://researchmap.jp/7000019110

J-GLOBAL ID

201701021006630080

経歴 5

2019年8月～継続中

東北大学　タフ・サイバーフィジカルAI研究センター　准教授
2015年5月～ 2019年7月

東北大学　大学院情報科学研究科　准教授
2009年4月～ 2015年4月

大阪大学　大学院工学研究科機械工学専攻　助教
2008年1月～ 2008年3月

東北大学　大学院工学研究科航空宇宙工学専攻　産学官連帯研究員
2007年4月～ 2007年12月

Massachusetts Institute of Technology

学歴 2

東京工業大学　大学院理工学研究科機械宇宙システム専攻博士課程修了・博士(工学)

2004年4月～ 2007年3月
東京工業大学　大学院理工学研究科機械宇宙システム専攻修士課程修了・修士(工学)

2002年4月～ 2004年3月

所属学協会 6

日本設計工学会
計測自動制御学会
日本機械学会
日本ロボット学会
日本再生医療学会
IEEE

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研究分野 2

情報通信 / 機械力学、メカトロニクス / ロボット機構，機構設計
情報通信 / ロボティクス、知能機械システム / ロボット機構，機構設計

受賞 16

Best Poster Award

2022年4月　IEEE Robotics and Automation Society (RoboSoft2022)　Highly Articulated Tube Mechanism with Variable Stiffness and Shape Restoration Using a Pneumatic Actuator
Best Paper Award

2019年12月　MHS2019　Nemertea Proboscis Inspired Extendable Mechanism
Best in Class Dexterity

2019年7月　Robocup世界大会
IEEE ICRA Best Paper Award on Mechanisms and Design

2019年5月　IEEE Robotics and Automation Society　Development and Experimental Validation of Aerial Vehicle with Passive Rotating Shell on Each Rotor
Best Paper Award

2018年11月　AIM2018　A Robotic Thruster That Can Handle Hairy Flexible Cable of Serpentine Robots for Disaster Inspection
Triple Award: (1) WRC2018 First Place (Standard Disaster Robotics Challenge) + (2) WRS2018 経済産業大臣賞 + (3) WRS2018 日本ロボット学会賞受賞

2018年10月　World Robot Summit 2018 Competition, Disaster Robotics, Standard Disaster Robotics Challenge
Session Best Presentation Award

2011年　2011 International Workshop on Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics　Omni-Winker": The Device to Express Locomotive Behavior of Omnidirectional Vehicles for Interactive Collision Avoidance
Best Paper Award

2011年　MHS2011　Finger Mechanism Equipped Omnidirectional Driving Roller
Best Paper Award

2008年8月　ICMA2008　Mechanical Design of Cylindrical Track for Sideways Motion
Best Paper Award Finalist

2007年10月　IROS2007　Development of Holonomic Omnidirectional Vehicle with "Omni-Ball": Spherical Wheels
1st prize Film Award

2006年10月　2006 MRS (Material Research Society) Fall Meeting　Gecko - On The Shape and Function of Gecko Foot-Hair
IEEE Robotics and Automation Society Japan Chapter Young Award

2006年10月　IROS2006
第20回先端技術大賞特別賞

2006年7月　産経新聞社　展開式惑星探査ローバTri-Star3の研究開発
IEEE 優秀賞

2005年2月　IEEE Tokyo Young Researcher Workshop
優秀講演賞

2004年　日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会　段差踏破型全方向移動車両の段差踏破シーケンスの研究
畠山賞

2002年3月　日本機械学会

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論文 196

Hyperboloidal Pneumatic Artificial Muscle with Braided Straight Fibers

Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　1-8　2024年
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2024.3377565 　

eISSN：2377-3766 2377-3774
Development of a remotely controllable 4 m long aerial-hose-type firefighting robot

Yu Yamauchi, Yukihiro Maezawa, Yuichi Ambe, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

Frontiers in Robotics and AI　10　2023年12月22日
出版者・発行元：Frontiers Media SA
DOI： 10.3389/frobt.2023.1273676 　

eISSN：2296-9144

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In a fire outbreak, firefighters are expected to rapidly extinguish fires to stop the spread of damage and prevent secondary disasters. We proposed the concept of a dragon firefighter (DFF), which is a flying-hose-type firefighting robot. We developed a 3.6 m long DFF equipped with two nozzle units and achieved stable flight. However, the system was not yet completed because the root of the robot, which should have been operated remotely, was operated manually. In addition, the system’s reliability was insufficient to successfully repeat the demonstration several times. The development of a robot demonstration system is crucial for the practical application of such a firefighting robot. In this study, we developed a demonstration system for a remotely controllable 4 m flying firehose robot for demonstration at the World Robot Summit 2020 (WRS 2020) opening ceremony in Fukushima as a milestone. This paper focuses on the following issues: 1): installation of the remotely controllable mobile base, 2): redesign of the water channels (the sizes of nozzle outlets) to get enough thrusts to fly with a fire engine, 3): development of nozzle units with a larger movable range (1.5 times larger than the conventional nozzle) in addition to waterproofing technique to improve system reliability, and 4): redesign of a passive damping mechanism to ensure better stability. Thus, a firefighting demonstration was successfully conducted at the opening ceremony of the World Robot Summit 2020 in Fukushima, Japan, and we discuss the lessons learned through the demonstration. We found that the developed DFF system incorporating a mobile base could achieve remote fire extinguishing.
Air-Jet Levitation of Continuum Robots: Stable Head Floating by Passive Thrust Vectoring for Enhancing Mobility 査読有り

Yuichi Ambe, Shuta Kamio, Yu Yamauchi, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Shigenao Maruyama, Satoshi Tadokoro

Journal of Intelligent & Robotic Systems　109　(2)　2023年9月30日
出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s10846-023-01964-6 　

ISSN：0921-0296

eISSN：1573-0409

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Abstract Flexible, continuum-type robots can access narrow spaces in debris areas during search-and-rescue missions. However, their current problem is the lifting capability of the head, which is necessary to surmount the rubble. This study proposes a passive-thrust vectoring method to stabilize head levitation for air-jet-actuated, long, continuum robots, and thus enhance their step-climbing abilities. An air jet can generate a thrust force that is sufficient for head levitation. A critical issue in levitation involves the backward bending of the head without using any air-jet control; however, thrust control is inappropriate because of the delay caused by the long channel. Therefore, the proposed method maintains the thrust direction constant. Sufficient conditions for global stability are derived and confirmed via dynamic simulations. The proposed method is simple and can be mechanically realized with a passive head-bending mechanism, thus contributing to a lightweight design. Experiments demonstrated that the developed air-floating-type, 7-m long robot, can achieve stabilized head levitation, and that the robot can climb a step with a height of 250 mm. Robot demonstrations in rubble justify the robot’s capacity to surmount the rubble. This passive-thrust vectoring method is expected to contribute to the future enhancement of the mobility of continuum robots owing to its simplicity and practicality.
Chiton radula feeding demonstrated by a fundamental zipper pulling mechanism 査読有り

Josephine Galipon, Kenjiro Tadakuma

The 11th International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines (AMAM2023)　168-169　2023年6月

DOI： 10.18910/92321 　
Permanent-Magnetically Amplified Robotic Gripper With Less Clamping Width Influence on Compensation Realized by a Stepless Width Adjustment Mechanism 査読有り

Tori Shimizu, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Kazuki Abe, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　8　(2)　736-743　2023年2月
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2022.3224664 　

eISSN：2377-3766 2377-3774
Translational Disturbance Rejection for Jet-Actuated Flying Continuum Robots on Mobile Bases 査読有り

Yukihiro Maezawa, Yuichi Ambe, Yu Yamauchi, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　1-8　2023年
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2023.3318189 　

eISSN：2377-3766 2377-3774
Tube Mechanism with 3-axis Rotary Joints Structure to Achieve Variable Stiffness Using Positive Pressure 査読有り

Issei Onda, Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Kazuki Abe, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　1-8　2023年
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2023.3234767 　

eISSN：2377-3766 2377-3774
Experimental Study of the Mechanical Properties of a Spherical Parallel Link Mechanism With Arc Prismatic Pairs 査読有り

Naoto Saiki, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Kazuki Abe, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　7　(4)　11221-11227　2022年10月
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2022.3192760 　

eISSN：2377-3766 2377-3774

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A two-degrees-of-freedom spherical parallel link mechanism (2-DOF SPM) was designed to ensure that it only has rotational degrees of freedom in two directions around a fixed center. In general, 2-DOF SPM includes passive rotating pairs, and at least two actuators are needed to change the end-effector posture. The arrangement of the links and pairs determines the characteristics and performance of SPM, so 2-DOF SPMs were designed considering various requirements, such as output torque, accuracy, and space constraints for applications. To satisfy these requirements, arc prismatic pairs can be used in SPMs. In order to use in SPMs, as for arc prismatic pairs, the concrete configuration and design methods for arc prismatic pairs have been studied. Furthermore, in order to compensate for the influence of friction on the positioning error, the control model considering the friction has been proposed by constructing a feedback loop containing experimentally found parameters. However, the conventional model is not a mechanical model of friction. Therefore, it is not suitable for calculating the friction force and understanding how the limit of the workspace changes due to the influence of friction. In this study, we construct a mechanical friction model considering the intersection angle change between the input and the rail slide direction. In addition, using the friction model, we clarify the influences of friction on the workspace and driving the SPM to realize high-performance 2-DOF SPM. First, we theoretically clarified the influence of friction on the workspace by considering the case of a slider-type differential-drive 2-DOF SPM. Second, the driving torque was experimentally measured, and the influence of friction on driving was examined.
Heterogeneous robots coordination for industrial plant inspection and evaluation at World Robot Summit 2020 査読有り

Shotaro Kojima, Tomoya Takahashi, Ranulfo Bezerra, Takaaki Nara, Masaki Takahashi, Naoto Saiki, Kenta Gunji, Pongsakorn Songsuroj, Ryota Suzuki, Kotaro Sato, Zitong Han, Kagetora Takahashi, Yoshito Okada, Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Kazunori Ohno, Satoshi Tadokoro

Advanced Robotics　1-18　2022年8月26日
出版者・発行元：Informa UK Limited
DOI： 10.1080/01691864.2022.2111230 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
Highly Articulated Tube Mechanism With Variable Stiffness and Shape Restoration Using a Pneumatic Actuator 査読有り

Issei Onda, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Kazuki Abe, Tetsuyou Watanabe, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　7　(2)　3664-3671　2022年2月
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers ({IEEE})
DOI： 10.1109/LRA.2022.3147246 　

eISSN：2377-3766 2377-3774
Inflated Bendable Eversion Cantilever Mechanism with Inner Skeleton for Increased Stiffness 査読有り

Tomoya Takahashi, Masahiro Watanabe, Kazuki Abe, Kenjiro Tadakuma, Naoto Saiki, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　1-8　2022年
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2022.3221340 　

eISSN：2377-3766 2377-3774
Permanent-magnetically Amplified Brake Mechanism Compensated and Stroke-Shortened by a Multistage Nonlinear Spring 査読有り

Tori Shimizu, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Kazuki Abe, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　7　(3)　1-1　2022年
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2022.3143231 　

eISSN：2377-3766 2377-3774

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Electromagnetic (EM) brakes are widely used but consume electricity continuously to maintain their activated state. In this letter, for efficient braking and idling of robots and vehicles, we proposed a concept of a brake mechanism using a permanent magnet for the amplification of the pressing force between brake pads, allowing for the brake torque to be steplessly regulated by a minimal external force. The prototype of the proposed mechanism was developed with a newly devised compensation spring - not the conventional conical coil springs - comprising two linear springs to shorten the pad-detaching stroke. For proof of concept, evaluation experiments based on the Japanese Industrial Standards were conducted. Both the maximum static and average dynamic friction torques increased to 161.0% and 192.9%, respectively, when identical pads of an EM brake were used for comparison. Power saving was also achieved when braking for longer than 0.43 s; the torque-energy efficiency increased by 8.7 when measured for 1.0 s, successfully revealing the effectiveness of the proposed principle. Further, based on the force-displacement characteristic of the compensated magnet, the theoretical response time was numerically analyzed as 13.6 ms - comparable to the contrasted EM brake - validating the actual behavior of 14.0 ms.
Extreme High Step Climbing: Nonlinear Analysis of a Highly-Deformable-Tracked Robot 査読有り

Yu Ozawa, Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics　1-11　2022年
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/tmech.2022.3216714 　

ISSN：1083-4435

eISSN：1941-014X
Fluid Jet Actuated Flying Continuum Robots 査読有り

Yuichi Ambe, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

Journal of the Robotics Society of Japan　40　(4)　310-314　2022年
出版者・発行元：The Robotics Society of Japan
DOI： 10.7210/jrsj.40.310 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145
張力調整型先端折返しベルト付き柔剛切替ヘラ機構

髙橋優太, 釼持優人, 髙橋景虎, 佐野峻輔, 金田侑, 荒木秀和, 戸島亮, 池内宏樹, 阿部一樹, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2022　2A2-J05　2022年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2022.2a2-j05 　

eISSN：2424-3124
Organic Fluid Actuator

Yuto KEMMOTSU, Kegetora TAKAHASHI, Kazuki ABE, Masahiro WATANABE, Kenjiro TADAKUMA, Masashi KONYO, Satoshi TADOKORO

The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)　2022　2A2-J07　2022年
出版者・発行元：Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmermd.2022.2a2-j07 　

eISSN：2424-3124
Stabilized Controller for Jet Actuated Cantilevered Pipe Using Damping Effect of an Internal Flowing Fluid 査読有り

Yuichi Ambe, Yu Yamauchi, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

IEEE Access　10　5238-5249　2022年
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/access.2022.3140760 　

eISSN：2169-3536
Realizing Large Shape Deformations of a Flying Continuum Robot With a Passive Rotating Nozzle Unit That Enlarges Jet Directions in Three-Dimensional Space.

Yu Yamauchi, Yuichi Ambe, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

IEEE Access　10　37646-37657　2022年

DOI： 10.1109/ACCESS.2022.3162835 　
Design and Control Method of a Planar Omnidirectional Crawler Mechanism 査読有り

Eri Takane, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

Journal of Mechanical Design　144　(1)　2022年1月1日
出版者・発行元：ASME International
DOI： 10.1115/1.4051354 　

ISSN：1050-0472

eISSN：1528-9001

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Abstract Omnidirectional mobility is a popular method of moving in narrow spaces. In particular, the planar omnidirectional crawler previously developed by the authors can traverse unstable and uneven terrain with a large contact area. A novel point is that the proposed system is unique in its ability to carry heavy loads in all directions without getting stuck because of the large pressure-receiving area between the crawler and the ground. This work will facilitate omnidirectional motion, which has important implications for the use of robots in spaces such as not only factories, distribution centers, and warehouses but also soft soil in disaster sites. The objective of the present study was to establish a design and control method for an omnidirectional crawler mechanism that can conduct holonomic and two-axis cross-driving. Only two motors are set on the crawler base for translation in the X- and Y-directions, and two large crawler units are arranged for turning. We design a small crawler that has higher traversing ability with a derailment prevention mechanism and tapered track. Further, the relationship between the motor rotational speed as input and crawler velocity as output was verified for control. In addition, it was demonstrated experimentally that the proposed crawler could travel across various types of rough terrain in a target direction.
Two-Sheet Type Rotary-Driven Thin Bending Mechanism Realizing High Stiffness 査読有り

Tomoya Takahashi, Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Eri Takane, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　6　(4)　8333-8340　2021年10月
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2021.3105744 　

eISSN：2377-3766 2377-3774
Internally-Balanced Displacement-Force Converter for Stepless Control of Spring Deformation Compensated by Cam with Variable Pressure Angle 査読有り

Tori Shimizu, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Eri Takane, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　6　(3)　4576-4583　2021年7月

DOI： 10.1109/LRA.2021.3060383 　

eISSN：2377-3766

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The force required to drive a mechanism can be compensated by adding an equivalent load in the opposite direction. By reversing the input and output of the load compensation, we proposed the concept of a displacement-force converter that enables the deformation of the elastic element to be controlled steplessly by a minimal external force. Its principle was proved in our previous study, but challenges arose owing to the use of a wire and pulley. Here, we introduce a new compensation method using a noncircular cam that generates a compensation torque due to the contact force from the follower, which is split in the tangential direction of the cam by the pressure angle varying at rotation. Using a prototype for proof of concept, the maximum control force required for the extension of the spring was successfully reduced by 23.2%. Furthermore, uniform forces were obtained between extension and compression so that the difference between them decreased from 543% to 49% relative to compression. Thus, actuators and current supplies requiring less power could be selected. Moreover, the prototype model was incorporated into a variable stiffness mechanism of a soft robotic gripper as a wire tensioner to show the expandability of the displacement-force converter.
2-DOF Spherical Parallel Mechanism Capable of Biaxial Swing Motion with Active Arc Sliders 査読有り

Naoto Saiki, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Eri Takane, Masashi Nobutoki, Shintaro Suzuki, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　6　(3)　4680-4687　2021年7月

DOI： 10.1109/LRA.2021.3064187 　

eISSN：2377-3766

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Most articulated robots comprise multiple joints and links that control the position and posture of the end effector. The kinematic pair arrangement determines characteristics such as output force. The link configurations can be classified as serial link and parallel link mechanisms. A typical parallel link mechanism is the spherical parallel mechanism (SPM), designed to ensure that the end effector has only rotational degrees of freedom. However, the kinematic pair arrangement has not been sufficiently examined in two degrees of freedom (2-DOF) SPMs. Herein, we present a basic design method for the proposed 2-DOF SPM curved biaxial swing mechanism, with inputs comprising arc sliders. The swinging area of the passive link was small, and infinite rotation around a certain axis was achieved without collision or transfer to a singular posture. Using the kinematics of this mechanism, we clarified the linear roll output and non-linear pitch output. Moreover, we fabricated a prototype and measured its basic drive characteristics. The results revealed that the output performance was greatly dependent on the rotation angle, high movable range in the roll axis, and low movable range in the pitch axis.
Passive Orientation Control of Nozzle Unit with Multiple Water Jets to Expand the Net Force Direction Range for Aerial Hose-Type Robots 査読有り

Yu Yamauchi, Yuichi Ambe, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　6　(3)　5634-5641　2021年7月

DOI： 10.1109/LRA.2021.3082019 　

eISSN：2377-3766

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Fluid injection has promising potential as a novel actuation approach for robots to enable the rapid switching of large forces. We have proposed a nozzle unit with multiple active rotating nozzles for controlling the magnitude and direction of the net force simultaneously. However, a new fundamental challenge arises when multiple nozzle units are connected to a long flexible robot, hence addressing the need to expand the injection range caused by twisting. The proposed nozzle unit can drastically expand the injection range using a passive rotation mechanism to automatically follow the intended injection direction. Concretely, the nozzle unit consists of the passive joint to rotate and two active rotating nozzles to realize the net force. If the unit emits the jets inwardly, the nozzle posture converges to the direction of net force without any additional control. By modeling the proposed nozzle unit, we theoretically validate the global stability of the proposed unit and derive sufficient conditions for geometric parameters. Moreover, we demonstrate that some geometrical parameters could modify the responsiveness of the posture. The developed nozzle unit experimentally verifies that the nozzle unit can direct the net force direction in the range of 180 degrees from the upward to the downward direction. In addition, we observe the step responses of the posture for several gains and confirm that responsiveness could be tuned by geometrical parameters. The results of the experiments agree well with the model trends.
Study on portable haptic guide device with omnidirectional driving gear 査読有り

Tetsuya Aizawa, Haruhiko Iizima, Kazuki Abe, Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma

Advanced Robotics　35　(5)　320-336　2021年3月4日
出版者・発行元：Informa UK Limited
DOI： 10.1080/01691864.2021.1888796 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
袋内のMR流体に磁束を伝播する磁性ピンアレイグリッパ機構―磁束伝播性能・剛性可変性・物体把持性能の評価―

釼持優人, 金田侑, 西谷誠治, 戸島亮, 髙根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2021　1A1-A06　2021年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2021.1a1-a06 　

eISSN：2424-3124
ABENICS: Active Ball Joint Mechanism With Three-DoF Based on Spherical Gear Meshings 査読有り

Kazuki Abe, Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma

IEEE Transactions on Robotics　2021年

DOI： 10.1109/TRO.2021.3070124 　

ISSN：1552-3098

eISSN：1941-0468

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This article presents an active ball joint mechanism (ABENICS) enhanced by interactions of spherical gears. The gear-based joint drives three rotational degrees of freedom (RDoF) without slippage. The capabilities were inspired by the unique interactions between two different innovative gears [the cross spherical gear (CS-gear) and monopole gear (MP-gear)] and the superimposition of those interactions by the CS-gear’s quadrature spherical tooth structure. One MP-gear constrains two of the three RDoF of the CS-gear. The driving module which drives the MP-gear converts this “constraint” into a “drive” and drives the CS-gear with two RDoF. The CS-gear orthogonally superimposes the interactions caused by two MP-gears to achieve three RDoF driving forces. The principle was revealed by analyzing an equivalent linkage modeled on the mechanism of ABENICS. The linkage also led to the kinematics and torque equations. The theory and physical characteristics of ABENICS were verified in comprehensive and continuous positioning experiments on manufactured prototypes. The flexibility of the actuator placement was also verified in different configurations of the driving modules. The active ball joint, ABENICS can transmit high torque and reliable positioning in three RDoF without an orientation sensor, which applies to robot joints and orientation control mechanisms.
Eversion Robotic Mechanism with Hydraulic Skeleton to Realize Steering Function 査読有り

Tomoya Takahashi, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Eri Takane, Natsumi Hookabe, Hiroshi Kajihara, Takeshi Yamasaki, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　1-1　2021年
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2021.3073653 　

eISSN：2377-3774
Radial-Layer Jamming Mechanism for String Configuration

Rio Mukaide, Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Yu Ozawa, Tomoya Takahashi, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　5　(4)　5221-5228　2020年10月
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2020.2983679 　

eISSN：2377-3774
Retraction Mechanism of Soft Torus Robot With a Hydrostatic Skeleton

Tomoya Takahashi, Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　5　(4)　6900-6907　2020年10月
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2020.3019736 　

eISSN：2377-3774
Fire-Resistant Deformable Soft Gripper Based on Wire Jamming Mechanism

Kenjiro Tadakuma, Toshiaki Fujimoto, Masahiro Watanabe, Tori Shimizu, Eri Takane, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

2020 3rd IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft)　2020年5月
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/robosoft48309.2020.9116036 　
Internally-Balanced Magnetic Mechanisms Using a Magnetic Spring for Producing a Large Amplified Clamping Force

Tori Shimizu, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Eri Takane, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

2020 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)　2020年5月
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/icra40945.2020.9197151 　
Study on visual machine-learning on the omnidirectional transporting robot 査読有り

Adrian Zambrano, Kazuki Abe, Ikumi Suzuki, Theo Combelles, Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma

ADVANCED ROBOTICS　2020年5月
出版者・発行元：TAYLOR & FRANCIS LTD
DOI： 10.1080/01691864.2020.1762734 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535

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We present a computer vision solution integrated to an omnidirectional transporting robot to perform the position tracking of multiple trays moving on its planar acrylic plate surface. The trays were designed to carry lightweight materials on top of their surface so that the mechanism could be implemented as an automated transporting system for applications that require the displacement of products and/or materials in any given space. One hurdle faced by the visual system for suitable detection was the partial occlusion of the image of a tray when placing arbitrary objects on its surface. Our strategy to overcome this challenge consisted on the implementation of machine learning algorithms, such as Support Vector Machines (SVM), using datasets of images containing trays with different occlusion patterns for fast object detection through rigorous training. The results of experimental tests validate the implementation of our proposal as a reliable approach for the object tracking of multiple trays on the robotic device, even under partial occlusion. We also studied the accuracy of the position measurements performed by our visual system with respect to the position measurements taken by the OPTITRACK motion capture system and evaluated the processing time per frame required by the software implementation.
Development of the omnidirectional transporting table based on omnidirectional driving gear

Kazuki Abe, Gaku Matsui, Kenjiro Tadakuma, Mitsuhiro Yamano, Riichiro Tadakuma

Advanced Robotics　34　(6)　358-374　2020年3月18日
出版者・発行元：Informa UK Limited
DOI： 10.1080/01691864.2020.1719884 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535
Mono-Wheeled Flexible Track Capable of Climbing High Steps and Adapting to Rough Terrains

Yu Ozawa, Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Eri Takane, Giancarlo Marafioti, Satoshi Tadokoro

2020 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SAFETY, SECURITY, AND RESCUE ROBOTICS (SSRR 2020)　148-153　2020年
出版者・発行元：IEEE
ISSN：2374-3247

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In regions prone to disasters, the instability of the ground and risk of collapse are the primary factors limiting rescue operations. For ensuring the safety and effectiveness of these operations, a remotely controlled search robot is desired. Accordingly, projects are being conducted for exploring rapid and comprehensive rescue response by deploying a mass of small searching robots from aerial drones. As the payload of drones is limited, the robots must be small and lightweight; however, mobile robots with high mobility on rough terrain typically possess complex structures and tend to be heavy. In this study, we propose a novel mobile mechanism with a simple structure and high mobility that is composed of an elastic track belt, which deforms to adapt to irregular obstacles and is driven by a single sprocket. The system was evaluated and compared with a general wheel robot on the basis of its performance in step-climbing tests. The ratio of the maximum height climbed by the proposed mechanism to its wheel diameter is 145%, and its maximum height is 2.9 times than that achieved by the conventional robot. Furthermore, the results are superior when compared to those of the conventional continuous-track-type mechanisms. Overall, our method can be applied to any miniaturized robot that is required to possess high mobility on rough terrains.
Design and Control of Parallel Gripper with Linear and Curved Trajectory Consisting of Only Revolute Pairs

Tomoya Takahashi, Yoshito Okada, Shotaro Kojima, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Watanabe, Masaki Takahashi, Satoshi Tadokoro

2020 IEEE/SICE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYSTEM INTEGRATION (SII)　557-562　2020年
出版者・発行元：IEEE
ISSN：2474-2317

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A parallel gripper that can grasp an object not just between the fingers, using the linear trajectory, but also in front of the fingers, using the curved trajectory, is proposed. With an aim to make it dust-and-waterproof, the link structure is designed to combine two mechanisms consisting of only revolute pairs, called the Chebyshev's lambda mechanism and double parallel link. The former constrains the fingertips on the trajectory and the latter always keeps the gripping face of the fingertip vertical. As a trigger of grasping motion, it is also possible to detect contact between the fingertip and grasping target on the basis of the actuators' backdrive, without any sensors on the fingertip. Kinematic analysis, control methods, and experiments with a fabricated gripper are also presented.
Fire extinguishment using a 4 m long flying-hose-type robot with multiple water-jet nozzles.

Hisato Ando, Yuichi Ambe, Tomoka Yamaguchi, Yu Yamauchi, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Shigenao Maruyama, Satoshi Tadokoro

Adv. Robotics　34　(11)　700-714　2020年

DOI： 10.1080/01691864.2020.1769723 　
Tip Extending Torus Mechanism based on Nemertea Proboscis

Tomoya TAKAHASHI, Natsumi HOKABE, Masahiro WATANABE, Hiroshi KAJIHARA, Takeshi YAMASAKI, Kenjiro TADAKUMA, Masashi KONYO, Satoshi TADOKORO

The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)　2020　(0)　1P2-J12　2020年
出版者・発行元：Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmermd.2020.1p2-j12 　

eISSN：2424-3124
Bundled Rotary Helix Drive Mechanism Capable of Smooth Peristaltic Movement

Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　1-1　2020年
出版者・発行元：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI： 10.1109/lra.2020.2986993 　

eISSN：2377-3774
Development of quadruped robot that can exploit shoulder hammock structure 査読有り

Akira Fukuhara, Megu Gunji, Yoichi Masuda, Kenjiro Tadakuma, Akio Ishiguro

2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration(SII2020)　1139-1143　2020年1月
Basic Performance of Planar Omnidirectional Crawler during Direction Switching using Disturbance Degree of Ground Evaluation Method 査読有り

Eri Takane, Kenjiro Tadakuma, Tori Shimizu, Sosuke Hayashi, Masahiro Watanabe, Shingo Kagami, Keiji Nagatani, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems　2732-2739　2019年11月

DOI： 10.1109/IROS40897.2019.8968507 　

ISSN：2153-0858

eISSN：2153-0866

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© 2019 IEEE. We introduced the disturbance degree of ground and proposed an evaluation method to measure the mobile performance of a crawler on soft ground during direction switching. First, we developed a planar omnidirectional crawler, which had a configuration with two left and right unit crawlers for performing turning motion, as the target for evaluation. Second, by utilizing the proposed disturbance degree of ground evaluation method, we investigated how the turning and translational motions of the crawler mechanism affected soft ground by measuring the flow of sand on a horizontal surface. It was quantitatively shown that translational motion switched the travel direction with lesser disturbance to the road surface compared to turning motion. We confirmed that ground disturbance could be evaluated during direction switching using the proposed method.
A Mechanical Approach to Suppress the Oscillation of a Long Continuum Robot Flying with Water Jets

Tomoka Yamaguchi, Yuichi Ambe, Hisato Ando, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Shigenao Maruyama, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　4　4346-4353　2019年10月1日

DOI： 10.1109/LRA.2019.2932582 　

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© 2016 IEEE. Flexible continuum robots exhibit a strong potential for approaching narrow and intricate spaces. However, such long flexible bodies often experience oscillations, making them unstable. To enhance their performance in order to realize rapid and precise movements, unnecessary vibrations should be suppressed. The authors have proposed a new type of continuum robot, aimed for firefighting; this robot, Dragon Firefighter (DFF), can fly using water jets. The DFF suffers from the same problem of body oscillation. In particular, a more challenging issue for the DFF is the use of limited number of actuators owing to the constraints of weight and water flow. Discrete locations of the actuators on the long body of a robot can generate uncontrollable resonant modes. This letter proposes a mechanical approach to suppress the oscillation passively without actuation control. The proposed mechanism is composed of wires threaded along the body and connected to rotary dampers to restrict the deformation of the body. First, a numerical model to simulate the oscillation and damping behavior was reported. A basic experiment with a 1-m-long flexible tube shows that the damping mechanism suppresses the vibration appropriately, which also corresponds well with the simulation. Second, a stability analysis of the simulation of the flying motion shows that the passive damping mechanism can improve the stability, with the convergence time becoming approximately 2.4 times shorter than that in the case without the mechanism. Finally, we apply the damping mechanism to a 3.6-m-long flying robot. The demonstration shows that the robot can float stably and that the damping mechanism works correctly.
Development of Practical Air-floating-type Active Scope Camera and User Evaluations for Urban Search and Rescue

Takumi Fujikawa, Yu Yamauchi, Yuichi Ambe, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

2019 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics, SSRR 2019　180-187　2019年9月1日

DOI： 10.1109/SSRR.2019.8848966 　

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© 2019 IEEE. Flexible serpentine robots have high potential in the exploration of narrow spaces inside debris. To use these robots in actual search and rescue missions, they should not only have sufficient mobility but also exhibit various characteristics, such as information-gathering ability, operability, and durability. However, only a few robots have been developed focused on operability and durability. Therefore, this paper presents a flexible serpentine robot that realizes mobility, operability, and durability; further, it is capable of gathering information. The robot was evaluated in field experiments and feedback was obtained from rescue workers. In particular, we improved the mobility of a conventional Active Scope Camera (ASC) by installing a developed active air jet nozzle on the head. The thrust from the nozzle enables the ASC to move over a step of 22 cm height and quickly changes the head direction (580 mm in 0.4 s). In addition, a high operability is ensured by compacting the system components using an air cylinder. The entire robot system can be carried and operated by 2 people and the time for setup is approximately 3 min. The field experiments in a simulated disaster site showed that the developed ASC was able to explore a wider rubble environment in a shorter time than a conventional ASC. In addition, we confirmed that the system enables three operators to search for and locate a hidden object inside an unknown debris environment. Furthermore, 14 members of a rescue party operated the robot system and evaluated the system through a survey. The survey reveals which situations the proposed system was able to work properly in, which revealed the aspects in which the robot can be improved.
Small Swarm Search Robot System with Rigid-Bone Parachute Rapidly Deployable from Aerial Vehicles

Tori Shimizu, Sosuke Hayashi, Toshiki Midorikawa, Takumi Fujikawa, Eri Takane, Masahiro Watanabe, Kenjiro Tadakuma, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

2019 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics, SSRR 2019　88-93　2019年9月1日

DOI： 10.1109/SSRR.2019.8848955 　

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© 2019 IEEE. In this research, the authors aim to construct a system of the small swarm search robot dropped from aerial vehicles to realize the efficient wide area exploration for rapid disaster response. The authors propose a jumping mechanism using an internally balanced magnet unit and a rigid bone parachute mechanism that can prevent entanglement and move effectively on rough terrains such as rubbles or narrow spaces. For this purpose, the platform of the robot requires small dimensions and mass to transport by aerial vehicles and enter confined spaces. However, if the diameter of the wheel is reduced, the height of the step that can be overcome decreases, and the mobility performance on a rough train would also decrease. For that reason, the authors propose a mechanism that can jump over the debris and a parachute mechanism that does not get caught by the debris, the environment, and itself. In this paper, the authors first show the basic concept and requirements of the swarm search robot. Next, the basic design of the mechanical structure and electrical system are shown, and the prototype of the two-wheeled robot is fabricated as a platform. Finally, experiments using the prototypes are conducted to verify the principle of the jumping mechanism and parachute mechanism and to discuss their effectiveness.
Development and Experimental Validation of Aeria Vehicle With Passive Rotating Shell on Each Rotor

Carl John Salaan, Kenjiro Tadakuma, Yoshito Okada, Yusuke Sakai, Kazunori Ohno, Satoshi Tadokoro

IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS　4　(3)　2568-2575　2019年7月
出版者・発行元：IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC
DOI： 10.1109/LRA.2019.2894903 　

ISSN：2377-3766

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Aerial robotics is a fast-growing field of robotics and has been successfully used in various applications. Still, it faces many challenges, such as dealing with unavoidable obstacles in a cluttered environment. Recently, a flying robot with a protective shell that can rotate passively was introduced. The passive rotating mechanism is intended to reduce the impact force on the attitude of the UAV. However, such a system also has some limitations. Because the shell rotates passively, the ability to physically interact outside the shell is limited, and the onboard camera and other remote sensors are constantly obstructed. In this letter, a new idea is introduced in response to the limitations of the previous system while retaining the protective shell and maintaining some degrees of passive rotation of the shell. It is proposed to position two passive rotating hemispherical shells in each rotor to directly protect the propeller. This letter presents the concept, discusses the design and proof of concept, and validates the concept through experiments. Various experiments are conducted to demonstrate the capabilities of the proposed flying robot, resolve the problem of physical interaction and camera obstruction, and introduce new advantages.
Nemertea Proboscis Inspired Extendable Mechanism.

Kenjiro Tadakuma, Tomoya Takayashi, Natsumi Hookabe, Masahiro Watanabe, Yu Ozawa, Tori Shimizu, Eri Takane, Hiroshi Kajihara, Takeshi Yamazaki, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

MHS 2019 - 30th 2019 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science　1-4　2019年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/MHS48134.2019.9249086 　

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In this research, we aim to establish a design theory and implementation method for an inflatable robot mechanism that can branch and divide freely based on the core technology that a robot freely shapes its structure with a shape memory function. As a first step of our investigation, we present an initial prototype model of branched torus mechanism using inflatable structure inspired by the nemertea proboscis We developed the basic prototype mechanical model of this proboscis structure and did some experiments to understand the basic performance of this configuration. As explained above, we confirmed the basic performances of the first prototype mechanical models based on nemertea proboscis and this mechanical configuration can be used for the expandable gripper, the branched stent graft, the distributer of the tiny mobile robots into the real fields.
片持ち送水管の水噴射による安定浮上

安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

Dynamics & Design Conference　2019　621-621　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmedmc.2019.621 　

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A cantilevered pipe conveying fluid causes unsuitable motion as flow speed increases, such as fluttering and divergence because of fluid structure interactions. On the other hand, although continuum flying robots actuated by expelling fluid jets are developed by several researchers, they have not taken the interactions into account to design the controller. This study proposes controller for the cantilevered pipe to fly stably, whose tip emits water jets to gain controllable net force, by taking the fluid structure interactions into account. First, the pipe model with nozzles on the head is designed based on some assumptions. Then, the proportional derivative controller to the head position is proposed to dissipate an energy function regardless of the flow speed. If there is no gravity, the controller ensures Lyapunov stability of the system regardless of the flow speed. Finally, the simulation with the proposed controller verifies that the pipe can keep stable even when the flow speed increases. In addition, the stability analysis with various control parameters shows that the stability of the system can be improved by tuning the control parameters.
Floating Displacement-Force Conversion Mechanism as a Robotic Mechanism.

Kenjiro Tadakuma, Tori Shimizu, Sosuke Hayashi, Eri Takane, Masahiro Watanabe, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

CoRR　abs/1907.09955　2019年
Fire Fighting Tactics with Aerial Hose-type Robot "Dragon Firefighter".

Hisato Ando, Yuichi Ambe, Tomoka Yamaguchi, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Shigenao Maruyama, Satoshi Tadokoro

2019 IEEE International Conference on Advanced Robotics and its Social Impacts(ARSO)　291-297　2019年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ARSO46408.2019.8948716 　
1次元柔剛切替メカニズムを活用した耐火性トーラスグリッパ機構査読有り

清水杜織, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭, 林聡輔, 藤本敏彰, 向出陸央, 猪股翔平, 緑川俊貴, 鉄井光, 髙根英里, 渡辺将広

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　2P1-E08　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.2P1-E08 　

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Able to grasp objects of any shape and size, universal grippers using variable stiffness phenomenon such as granular jamming have been developed for disaster robotics application. However, as their contact interface is mainly composed of unrigid and burnable silicone rubber, conventional soft grippers are not applicable to objects with sharp sections such as broken valves and glass fragments, especially on fire. In this research, the authors proposed a new method of variable stiffness mechanism using a string of beads that can be composed of cut-resistant and incombustible metals, arrange the mechanism to form a torus gripper, and conducted experiments to show its effectiveness.
柔剛切替えが可能なジャミング膜グリッパ機構:― 構造の洗練化の過程とこれまでの取り組みの総括 ― 査読有り

多田隈建二郎, 林聡輔, 清水杜織, 鉄井光, 髙根英里, 渡辺将広, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　2P1-E07　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.2P1-E07 　

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This research relates to the device and realization of tufted jamming membrane gripper and expansion of the gripper function. Our team have developed and realized jamming membrane gripper which can push a button and pick up a complex shape object. We carried out basic characteristic evaluating experiment of the gripper to confirm that the gripper can turn the valve handle and push a button. From the experiment, we confirmed the validity of the gripper mechanism. In this paper, we report the process of sophistication of the structure and the research outline.
吸引捕食を生物抽能した劣駆動グリッパ機構:― 負圧生成式引寄せ機能の実現 ― 査読有り

林聡輔, 清水杜織, 髙根英里, 渡辺将広, 郡司芽久, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　2A2-Q05　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.2A2-Q05 　

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"Biomimetics" or "Biomimicry" that imitates the function and structure of living organisms has attracted attention. It is thought that the living organisms got a kind of optimum structure and form in natural selection. Engineering imitation of this points is an effective method for realizing things with certain ability and performance from nature.In this paper, the authors focus not on the appearance and structural imitation of living things but on the work and abilities of the structure, and pursue the engineering essence. In other words, we propose " Function Extraction " that develops into development of new mechanism by extracting functions. As an example of this research, we focus attention on Suction Feeding found in fish and whales and try to extract its function. We will utilize it for the gripper mechanism and verify the effectiveness of the function in the experiment using prototype one.
2次元ファスナ機構査読有り

林聡輔, 清水杜織, 緑川俊貴, 髙根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　2P1-B08　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.2P1-B08 　

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Conventional fasteners can be easily bent passively, however, the connection part itself cannot draw a free curve trajectory. Recently, self-restoring materials have been studied, that the separated material can reach the same strength as the material which was not cut by contact with each other. Able to cut and restoring the material in a free curve by moving and cutting, two parts can be easily separated and connected in a two-dimensional shape. In this paper, we focused on the function to move and cut, as the 2-dimensional fastener mechanism. As the primary prototype of the mechanism, we report the effectiveness of principle devising, design and trial manufacture, and experiments.
面状全方向クローラ機構:― 第９報：方向切替進行時の路面乱動抑制効果 ― 査読有り

髙根英里, 清水杜織, 林聡輔, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 鏡慎吾, 永谷圭司, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　2A2-D09　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.2A2-D09 　

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We propose a planar omnidirectional crawler mobile mechanism for the mobile basis of search and rescue robots. One of the advantages of the planar omnidirectional crawler mechanism is that it allows the robot to move in any direction without causing large slippage on soft ground because it does not require a turning motion when the robot switches its traveling direction. This study realized a configuration with two left and right unit crawlers that enables a turning motion. By using this prototype machine, we investigated how the turning and translational motions of the crawler mechanism exert influence on the imitating soft ground by measuring the flow of sand on the horizontal surface. As a result, the translational motion was quantitatively shown to switch the travel direction with less degree of disturbance to the road surface than the turning motion.
軸方向推進の観点からの全方向駆動メカニズム:― 第２報軸方向波動伝播ホイール機構およびスクリュー式差動回転機構の車両化 ― 査読有り

林聡輔, 昆陽雅司, 田所諭, 清水杜織, 野村陽人, 西村礼貴, 緑川俊貴, 髙根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　1P2-M03　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.1P2-M03 　

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The omnidirectional motion can move any direction without changing the direction of its own. The authors have developed Wave-wheel mechanism and Screw-type differential rotating mechanism. Also, the stepping performance were improved by extending the ground point from point to line. In addition, we have evaluated the motion characteristics of one unit and made high rigidity. In this paper, we examined the composition for vehiclization. In the vehicle configuration, the minimum necessary two units are arranged in parallel, and these are actually realized. We conducted experiments using actual mechanisms and confirmed that the inventive principle is also effective for vehicle construction, omnidirectional motion.
交差型ヘリカル歯車機構に基づく能動双リング式全方向駆動車輪:― 斜め方向移動の高円滑化 ― 査読有り

緑川俊貴, 林聡輔, 清水杜織, 髙根英里, 渡辺将広, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　1P2-L03　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.1P2-L03 　

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In this paper, the control method which can move in the diagonal direction for active omni-directional wheel mechanism with dual-rings is proposed. Active dual-ring wheel with high performance on step traverse had been developed. However, it was difficult for this mechanism to move in the diagonal direction because a rotation direction of the ring wheel is reversed at constant period of the wheel. Thus, the authors proposed a control method for diagonal direction movement. Next, the wheel path was simulated to confirm the validity of the proposed method. Finally, the effectiveness of proposed control method was verified by experiments.
微小操作力での弾性体圧縮が可能な永電ＩＢマグネット跳躍機構:－第1報：基本構成と動作モデルの検証－査読有り

清水杜織, 林聡輔, 髙根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　1P1-K07　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.1P1-K07 　

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Jumping mechanisms have been developed mainly for ground vehicles that need to traverse steps larger than their wheel diameter. However, as typical jumping mechanisms require a strong force to compress elastic body for jumping, conventional jumping mechanisms must load powerful actuators which tend to consume a large amount of electricity and be heavy, resulting in shorter operation time of the robot. In this research, the authors proposed a new method of compressing and releasing a spring using the Internally-Balanced Magnetic Unit, a mechanism that enables a permanent magnet to be controlled by a much smaller force than its attraction force. They realized its prototyping model and conducted experiments to show its effectiveness.
伸展分岐可能な柔軟トーラス駆動機構査読有り

林聡輔, 清水杜織, 渡辺将広, 緑川俊貴, 髙根英里, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　1P1-H04　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.1P1-H04 　

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There are behaviors on the roots and branches of plants that extend and branch the torus structure. From the viewpoint of engineering, the authors aim to realize a branched extension torus as found in proboscis of Nemertea that extends and branches at a much faster rate than the plant. In this paper, we focused on the function to move and cut, as the 2-dimensional fastener mechanism, necessary for realizing this branched extension torus. As the primary prototype of the cutting and moving mechanism, we report on the effectiveness of principle devising, design and trial manufacture, actual machine experiments.
履帯上での進行波生成により全方向移動可能なクローラ機構査読有り

渡辺将広, 林聡輔, 清水杜織, 高根英里, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2019　(0)　2P2-A14　2019年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2019.2P2-A14 　

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In this paper, we proposed a planar omnidirectional crawler mechanism for the mobile basis of search and rescue robots. Several omnidirectional mechanisms have been proposed, however, few planar omnidirectional tracks have been studied. To realize these tracks, two types of mechanisms are proposed by using a crawler belt generating traveling waves. The prototype mechanisms were fabricated, and the effectiveness of the proposed principle of the omnidirectional transmission was verified.
Task-Space Control of Articulated Mobile Robots With a Soft Gripper for Operations. 査読有り

Motoyasu Tanaka, Kenjiro Tadakuma, Mizuki Nakajima, Masahiro Fujita

IEEE Trans. Robotics　35　(1)　135-146　2019年

DOI： 10.1109/TRO.2018.2878361 　
Enhancing Haptic Experience in a Seat with Two-DoF Buttock Skin Stretch

Arata Horie, Akito Nomura, Kenjiro Tadakuma, Masashi Konyo, Hikaru Nagano, Satoshi Tadokoro

Lecture Notes in Electrical Engineering　535　134-138　2019年1月1日

DOI： 10.1007/978-981-13-3194-7_30 　

ISSN：1876-1100

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© 2019, Springer Nature Singapore Pte Ltd. We propose a buttock skin stretch device that adopts a two-degree-of-freedom horizontal movement mechanism. We have confirmed that an acceleration sensation of self-motion can be induced by a buttock skin stretch device with one degree of freedom. In this paper, we propose a two-degree-of-freedom buttock skin deforming device that extends the direction of skin deformation, which was only in the left and right directions, to the forward and backward directions. We focused on the range of motion, position accuracy, and driving speed, and evaluated the performance of the device as a buttock skin-deforming device.
Development of Tough Snake Robot Systems. 査読有り

Fumitoshi Matsuno, Tetsushi Kamegawa, Wei Qi, Tatsuya Takemori, Motoyasu Tanaka, Mizuki Nakajima, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Fujita, Yosuke Suzuki, Katsutoshi Itoyama, Hiroshi G. Okuno, Yoshiaki Bando, Tomofumi Fujiwara, Satoshi Tadokoro

Disaster Robotics - Results from the ImPACT Tough Robotics Challenge　267-326　2019年
出版者・発行元：Springer
DOI： 10.1007/978-3-030-05321-5_6 　
Design and Development of Biaxial Active Nozzle with Flexible Flow Channel for Air Floating Active Scope Camera

Akihiro Ishii, Yuichi Ambe, Yu Yamauchi, Hisato Ando, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems　442-449　2018年12月27日

DOI： 10.1109/IROS.2018.8594437 　

ISSN：2153-0858

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© 2018 IEEE. Long flexible continuum robots have a high potential for search and rescue operations that explore deep layered debris. A general problem of these robots is in the control of the head motion because their thin bodies limit the space available to mount multiple actuators. This paper develops a biaxial active nozzle which can rotate the air jet direction along a roll and pitch axis in order to control the direction of reaction force and the head motion of a long flexible robot. A major challenge is how to change the air jet direction without a large resistance to the flow, which reduces the reaction force induced by the air jet. We propose a nozzle whose outlet is connected with a flexible air tube. The direction of the air jet is controlled by the smooth shape deformation of the tube. The nozzle should be compact enough to be installed on a thin robot, although the shape deformation of the tube may cause buckling. The flexible tube is modeled and simulated by a multiple link model used to derive the geometric parameters of the nozzle so that the nozzle is compact and the tube does not buckle. Based on the derived parameters, the biaxial active nozzle was developed. A basic performance experiment shows that the nozzle can change the reaction force direction by deforming the tube shape, while the magnitude of the reaction force is almost constant. We integrated the proposed nozzle with a conventional Active Scope Camera (ASC). The range where the robot can look around in a vertical exploration was significantly improved, which was three times larger than the previous ASC whose head was controlled by pneumatic actuators. The rubble field test demonstrates that the integrated ASC could move over rubble (maximum height of 200 mm) and steer the course.
2自由度を有する球状全方向駆動歯車機構の研究査読有り

多田隈建二郎, 齋藤寛人, 阿部一樹, 羽尾伸之介, 多田隈理一郎

日本ロボット学会誌　36　(9)　627-638　2018年12月
出版者・発行元：一般社団法人日本ロボット学会
DOI： 10.7210/jrsj.36.627 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145

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The spherical motor with gear structure to realize two degrees of freedom with crossed revolute axes has been developed. This spherical motor is called "spherical omnidirectional driving gear" because its structure is based on the theory of the omnidirectional driving gear with two gear structures that are perpendicular to each other developed by the authors in previous research. The gear structure with involute curve is deployed on the outer surface of the inner core gear and the inner surface of the outer shell gear. These gear structures are perpendicular to each other to realize rotational motions around two axes. Spur gears with conical teeth transmits power to the inner core gear and the outer shell gear. In this paper, we introduce two possible mechanisms of the spherical omnidirectional driving gear and explain their principles. The experiments to compare the power transmission efficiencies of the spherical omnidirectional driving gear and the ordinary spur gear were conducted.
High-speed sliding-inchworm motion mechanism with expansion-type pneumatic hollow-shaft actuators for in-pipe inspections

Tomonari Yamamoto, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

Mechatronics　56　101-114　2018年12月1日

DOI： 10.1016/j.mechatronics.2018.10.010 　

ISSN：0957-4158

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© 2018 Elsevier Ltd Conventional mechanisms for in-pipe locomotion involved difficulties with high-speed movement in narrow pipes. Previously, we introduced a new mechanism that used a single device to produce both impellent and holding forces via a sliding-inchworm motion. This involved cyclical impelling and holding movements, producing longer strokes and higher speeds than those of previous techniques. This study built on our previous work by presenting a detailed discussion, model, and advanced evaluation of this new technique. The robot locomotion was re-conceptualized to highlight why it was significantly fast. Two different sliding-inchworm motion patterns, called single- and dual-drive, were also theoretically analyzed, indicating that the single-drive pattern should be three times faster than the dual-drive pattern. Rolling resistance, key to improving the actuator performance, was evaluated with a friction model via experiments. The major factors affecting the rolling resistance were identified, and the main cause of the rolling resistance was concluded to be elastic hysteresis loss. The results of the rolling resistance investigation were integrated into a static model that considered force generation, and the range of the optimal roller radius was determined to be larger than 1.83 mm. Finally, the propulsion performance of a prototype mechanism for horizontal, vertical, and bent pipes with diameters of 53 mm was evaluated. The results exhibited that the proposed mechanism was able to achieve average speeds of 100 mm/s and 40 mm/s for horizontal and vertical pipes, respectively, and to facilitate passage through a 90-degree bent pipe. These experimental results agreed well with the motion models presented in this study.
Design of Aerial Manipulator Suitable for a UAV with Two Passive Rotating Hemispherical Shells 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Carl John Salaan, Eri Takane, Yoshito Okada, Kazunori Ohno, Satoshi Tadokoro

2018 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics, SSRR 2018　2018年9月19日

DOI： 10.1109/SSRR.2018.8468654 　

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© 2018 IEEE. Aerial manipulation has been a very active area of investigation in the field of robotics due to its huge potential for use in various applications especially for disaster response. A manipulator together with an aerial platform can perform the necessary manipulation tasks such as turning off valves and retrieving sample objects in disaster sites where it is too dangerous for a humans to enter. However, it is very difficult for the system to perform manipulation tasks due to the complexity of the environment. Recently, a new concept of a UAV with a protective shell mechanism that allows physical interaction was proposed. Although several manipulators have been proposed, they have not been found suitable for an aerial platform with a protective mechanism. In this study, a new concept for a manipulator that is suitable for a UAV with two passive rotating hemispherical shells is proposed. The design of the manipulator, which is based on the requirements of the abovementioned aerial platform is discussed. An initial prototype is fabricated to actualize the concept. Several tests are performed to demonstrate the capability of the proposed manipulator. Finally, the proposed manipulator is attached to the aerial platform and a preliminary test flight is conducted. The testing of the manipulator validated its capability to grip and grab objects. Likewise, satisfying the stipulated requirements made it suitable for use with the UAV having two passive rotating hemispherical shells.
A robotic thruster that can handle hairy flexible cable of serpentine robots for disaster inspection

Yu Yamauchi, Toshiaki Fujimoto, Akihiro Ishii, Shingo Araki, Yuichi Ambe, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM　2018-July　107-113　2018年8月30日

DOI： 10.1109/AIM.2018.8452708 　

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© 2018 IEEE. Snake-like robots are useful for exploring narrow spaces such as in collapsed buildings after a severe disaster. Two people are usually required for operating serpentine robot, one for pushing and twisting, and the other for controlling the tip. In this paper, we propose a way to control a snake robot with a single operator, by the use of robotic thruster. Further, a robotic thruster has the advantage of improving the estimation of tip position and shape, by measuring the inserted length of the cable. In this study, the focus is on 'hairy' robots, so called because an Active Scope Camera (ASC) is covered by inclined cilia acting as a self-propelling mechanism. When operating a snake robot, the most difficult challenge is to insert it without damaging the cilia. First, opposed flexible rollers are proposed to push the robot whose cylindrical surfaces are covered by tensed flexible wires. The wires sandwich the robotic body between the hairs to avoid damage. Then, by using the rollers, a thruster is proposed which can push and twist the ASC, and measure both the inserted length and twisting angles. Basic performance experiments showed that the thruster could successfully push and twist an ASC of approximately 5 m. The accuracy of the inserted length and twisting angle were less than 10% and 45%, respectively. The thruster was able to push and twist the ASC on flat environments with obstacles, and in a three-dimensional rubble environment.
Jamming layered membrane gripper mechanism for grasping differently shaped-objects without excessive pushing force for search and rescue missions

Masahiro Fujita, Kenjiro Tadakuma, Hirone Komatsu, Eri Takane, Akito Nomura, Tomoya Ichimura, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

Advanced Robotics　1-15　2018年5月29日

DOI： 10.1080/01691864.2018.1451368 　

ISSN：0169-1864

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© 2018 Taylor & Francis and The Robotics Society of Japan A gripper comprising a jamming membrane was developed with the capability of grasping collapsible, soft, and fragile objects without applying heavy pressure. In disaster sites, it is necessary for robots to grab various types of objects, such as fragile objects. Deformable grippers that contain bags filled with powder cannot handle collapsible or soft objects without excessive pressure. Changing powder density relatively by changing inner volume is one approach to overcome this problem. By expanding the concept and simplifying the variable inner volume of the gripping mechanism, we developed a jamming membrane comprising the following three layers: outer layer and inner layer made of rubber and a powder layer in between the outer and inner rubber layer. This jamming membrane allows collapsible, soft, or fragile objects to be held securely without applying too much pressure. We designed and developed a prototype of the jamming membrane gripper. Our experiments confirmed the validity of the proposed jamming membrane mechanism.
Robot system for inspection of the inner wall of large boiler-Integration and evaluation of the system prototype comprising a sensing vehicle and ground equipment

Masaki Ozawa, Yoshito Okada, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

SII 2017 - 2017 IEEE/SICE International Symposium on System Integration　2018-January　264-269　2018年2月1日

DOI： 10.1109/SII.2017.8279223 　

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In this paper, we report on the development and evaluation of an inspection system prototype for inspection of an inner wall of a large boiler. A sensing vehicle, ground equipment and a ground console were prototyped. The vehicle has a horizontal slider table for wide-range scanning by a distance image sensor. A vibration suppression mechanism reduced the inertial force during slider movement. Two winches with automatic locking mechanism for climbing and a laser displacement meter for altitude measurement were installed as ground equipment. In addition, operating software for the inspection system prototype was developed, and this enabled exchange of measurement data and transmission of commands between the vehicle and the console. We also realized autonomous wall climbing of the vehicle while remaining level. Evaluations on a large imitation wall were carried out and they confirmed successful autonomous wall climbing and remote scanning.
浮遊式変位・力変換メカニズム:― 平衡点の移動を活用した増力機構 ― 査読有り

藤本敏彰, 清水杜織, 藤田政宏, 髙根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　(0)　2P1-G14　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2P1-G14 　

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To attach and detach permanent magnets with an operation force smaller than their attractive force, Internally-Balanced Magnetic Unit (IB Magnet) has been developed. The unit utilizes a nonlinear spring with an inverse characteristic of magnetic attraction to produce a balancing force for canceling the internal force applied on the magnet. This paper extends the concept of shifting the equilibrium point of a system with a small operation force to linear systems such as conventional springs. Aligning a linear system and its inverse characteristic spring in series enables a mechanism to convert displacement into force generated by a spring with theoretically zero operation force.To verify the proposed principle, the authors realized a prototype model of inverse characteristic linear spring with an uncircular pulley. Experiments showed that the generating force of a linear spring can be controlled by a small and steady operation force.
面状全方向クローラ機構:― 第８報：テーパ状履帯版における段差・雪上走行実験および左右２ユニット履帯構成 ― 査読有り

髙根英里, 藤本敏彰, 清水杜織, 藤田政宏, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　(0)　2A2-L04　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2A2-L04 　

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This research relates to "planar omnidirectional crawler mechanism" by moving to any direction holonomically without turning motion. By omnidirectional motion, it is possible to achieve a smooth movement in a narrowed road. In addition, by making the surface contact with the ground, it is possible to increase the pressure receiving area. It is a structure capable of load distribution, there is an advantage of improving the ability to move on unstable place. In this report, we designed and prototyped crawlers attached to along circumference by tapered small diameter tracks for improving performance on the step. We verified the prototype moved on the step and on snow by some experiments. Furthermore, we explain the structure for turning motion consists of two large diameter units.
浮遊式変位・力変換メカニズム:― 平衡点の移動を活用した増力機構 ― 査読有り

藤本敏彰, 清水杜織, 藤田政宏, 髙根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　(0)　1P2-I12　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.1P2-I12 　

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To attach and detach permanent magnets with an operation force smaller than their attractive force, Internally-Balanced Magnetic Unit (IB Magnet) has been developed. The unit utilizes a nonlinear spring with an inverse characteristic of magnetic attraction to produce a balancing force for canceling the internal force applied on the magnet. This paper extends the concept of shifting the equilibrium point of a system with a small operation force to linear systems such as conventional springs. Aligning a linear system and its inverse characteristic spring in series enables a mechanism to convert displacement into force generated by a spring with theoretically zero operation force.To verify the proposed principle, the authors realized a prototype model of inverse characteristic linear spring with an uncircular pulley. Experiments showed that the generating force of a linear spring can be controlled by a small and steady operation force.
房状ジャミング膜グリッパ機構査読有り

藤田政宏, 藤本敏彰, 清水杜織, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　(0)　2P1-J06　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2P1-J06 　

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This research relates to the device and realization of tufted jamming membrane gripper and expantion of the gripper function. Our team have developed jamming membrane gripper which can push a button and pick up a complex shape object. We carried out basic characteristic evaluating experiment of the gripper. In addition, we have developed shape and size changing type jamming membrane gripper and underwater gripper. In this paper, we report about the basic characteristics of jamming membrane gripper and realazaiton of new type jamming membrane grippers.
双リング式全方向車輪機構:―交差型ヘリカル歯車機構によるリング状車輪の能動化― 査読有り

藤本敏彰, 田所諭, 清水杜織, 小松洋音, 高根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 昆陽雅司

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　(0)　2A1-H05　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2A1-H05 　

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In this paper, basic principle of active driving mechanism for omnidirectional wheel mechanism with a dual-rings is proposed. Active driving mechanism is composed of one outer helical gear and two dual-rings with internal helical gear. Proposed active driving mechanism is confirmed by developing basic prototype model.
Planar omnidirectional crawler mobile mechanism - Development of actual mechanical prototype and basic experiments 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Eri Takane, Masahiro Fujita, Akito Nomura, Hirone Komatsu, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　3　(1)　395-402　2018年1月

DOI： 10.1109/LRA.2017.2739101 　

eISSN：2377-3766

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© 2016 IEEE. This letter proposes a planar omnidirectional crawler mobile mechanism. This mechanism is the basis for the mobility of search and rescue robots. A planar omnidirectional crawler aims to facilitate penetration into a narrow path and soft or fragile ground. In this letter, the effectiveness of the proposed transmission mechanism is experimentally determined. In addition, a planar omnidirectional crawler equipped with a transmission mechanism was developed, and its characteristics were investigated through experiments for the pressure applied to the ground.
Aerial Hose Type Robot by Water Jet for Fire Fighting. 査読有り

Hisato Ando, Yuichi Ambe, Akihiro Ishii, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Shigenao Maruyama, Satoshi Tadokoro

IEEE Robotics and Automation Letters　3　(2)　1128-1135　2018年

DOI： 10.1109/LRA.2018.2792701 　
Two-axis Gimbal with Passive Revolute Joints for Motion Isolation of a Stabilizing Mechanism 査読有り

Erick Moya, Keizo Araki, Masaki Okada, Akira Mizuno, Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma

Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal　2　(3)　1401-1412　2017年8月
出版者・発行元：ASTES Journal
DOI： 10.25046/aj0203176 　

eISSN：2415-6698
UAV with two passive rotating hemispherical shells for physical interaction and power tethering in a complex environment 査読有り

Carl John Salaan, Kenjiro Tadakuma, Yoshito Okada, Eri Takane, Kazunori Ohno, Satoshi Tadokoro

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　3305-3312　2017年7月21日

DOI： 10.1109/ICRA.2017.7989377 　

ISSN：1050-4729

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© 2017 IEEE. For the past few years, unmanned aerial vehicles (UAVs) have been successfully employed in several investigations and exploration tasks such as aerial inspection and manipulations. However, most of these UAVs are limited to open spaces distant from any obstacles because of the high risk of falling as a result of an exposed propeller or not enough protection. On the other hand, a UAV with a passive rotating spherical shell can fly over a complex environment but cannot engage in physical interaction and perform power tethering because of the passive rotation of the spherical shell. In this study, we propose a new mechanism that allows physical interaction and power tethering while the UAV is well-protected and has a good flight stability, which enables exploration in a complex environment such as disaster sites. We address the current problem by dividing the whole shell into two separate hemispherical shells that provide a gap unaffected by passive rotation. In this paper, we mainly discuss the concept, general applications, and design of the proposed system. The capabilities of the proposed system for physical interaction and power tethering in a complex space were initially verified through laboratory-based test flights of our experimental prototype.
A self-locking-type expansion mechanism to achieve high holding force and pipe-passing capability for a pneumatic in-pipe robot

Tomonari Yamamoto, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　1900-1907　2017年7月21日

DOI： 10.1109/ICRA.2017.7989221 　

ISSN：1050-4729

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© 2017 IEEE. This study proposes a self-locking-type expansion mechanism for in-pipe robots. Previously, we proposed a highspeed locomotion mechanism using pneumatic hollow-shaft actuators; however, this mechanism lacked holding force and could not pass through a bent pipe. The proposed mechanism generates a large holding force and can easily pass through a bent pipe by invoking a self-locking phenomenon. We conceptualize and design the novel expansion mechanism and introduce its associated mathematical model to formulate the holding force and mechanism design. The characteristics and capabilities of the mechanism are elucidated by experiments. From the experimental results, we optimize the applied pressure and the design of the mechanism. The proposed mechanism generates a maximum holding force of 69.7 N, which is 5.2 times higher than that of the previous mechanism, and drastically improves the robot's bent-pipe-passing capability. Finally, the performance of this mechanism is confirmed in a simulated pipe test. In this trial, a robot equipped with the proposed mechanism smoothly and steadily moves through complex pipe configurations, including the vertical and bent pipes.
A Flexible In-Pipe Robot Capable of Moving in Open Spaces via a Pneumatic Rotary Mechanism

Tomonari Yamamoto, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

IFAC-PapersOnLine　50　1050-1055　2017年7月1日

DOI： 10.1016/j.ifacol.2017.08.216 　

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© 2017 In this paper, we propose a flexible pneumatic robot that can move in narrow pipes and across open spaces. The development of such robots is necessary to access the insides of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant's pressure containment and reactor pressure vessels via pipes and to then move around inside and investigate damage to them. The novel flexible pneumatic robot proposed here realizes both in-pipe and open-space locomotion by integrating expansion-type pneumatic hollow-shaft actuators and a pneumatic rotary steering mechanism. We first present the propulsion and steering concept of the proposed robot before detailing its design and the developed prototype. Further, we present the experimental evaluation of the characteristics and performances of the steering and propulsion mechanisms. We found that each expansion-type pneumatic hollow-shaft actuator can generate a maximum traction force of 11 N, whereas the steering mechanism generates a maximum steering force of 0.55 N. Finally, we conducted a trial to confirm the locomotion performance of the robot both in pipes and across open space. The results show that the robot can smoothly touch down into open space from high-lying pipes and subsequently move around across open spaces toward a given coordinate.
UAV with Two Passive Rotating Hemispherical Shells and Horizontal Rotor for Hammering Inspection of Infrastructure

Carl John Salaan, Kenjiro Tadakuma, Yoshito Okada, Kazunori Ohno, Satoshi Tadokoro

2017 IEEE/SICE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYSTEM INTEGRATION (SII)　769-774　2017年
出版者・発行元：IEEE
ISSN：2474-2317

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Infrastructure is vital for economic development and growth and the destruction of infrastructure could lead to economical losses and fatalities. Periodic inspection and maintenance must be performed to avoid such incidents. However, inspection, which was traditionally performed manually, is laborious, expensive, time-consuming, and unsafe for the human inspector. UAVs have been proposed in recent studies as an alternative for conducting infrastructure inspection.In this paper, a system comprising a quadrotor UAV, passive rotating shell mechanism, horizontal rotor, and hammering device is proposed to provide a robust solution for performing hammer test in an infrastructure - a complex-structured site. Each subsystem is responsible for a vital function. The UAV acts as the main platform for efficient and safe inspection, the passive rotating hemispherical shell mechanism ensures protection and better stability during a collision with the obstacle, the horizontal rotor helps with the hammering action, and the hammering device performs the task. The paper describes the general idea, design and analysis of main subsystems, fabricated prototype, and conducted flight experiments.The capabilities of the proposed system were verified by conducting flight experiments. The passive rotating shell mechanism is shown to be effective against obstacles while the horizontal rotor is helpful in hammering action.
可食アクチュエータ:―第３報：ベローズ状アクチュエータの具現化と基本的特性― 査読有り

小松洋音, 藤田政宏, 髙根英里, 野村陽人, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　2A2-A05　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2A2-A05 　

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The authors proposes edible actuators and edible mechanical components which are made of the gelatin in previous researches. In this paper, the edible bellows which is made of gelatin and has long stroke compared with the one chamber actuator. It can be used as actuator by applying the air and it can also be used as a force sensor with high sensibility by taking out the air. Edible bellows is developed and its basic motion as actuator is confirmed by the experiment.
双リング式全方向車輪機構:―リング状車輪の能動化メカニズムの考案と具現化― 査読有り

小松洋音, 藤田政宏, 髙根英里, 野村陽人, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　2A1-A08　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2A1-A08 　

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In this paper, basic principle of active driving mechanism for omnidirectional wheel mechanism with a dual-rings is proposed. Active driving mechanism is composed of one outer helical gear and two dual-rings with internal helical gear. Proposed active driving mechanism is confirmed by developing basic prototype model.
可食ロボット用全周開張式トーラス機構査読有り

多田隈建二郎, 小松洋音, 藤田政宏, 野村陽人, 髙根英里, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　2A1-A09　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2A1-A09 　

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This paper discusses the edible robot with expandable torus mechanism as a core configuration. The proposed torus mechanism is mainly made of gelatin. We built the prototype of the torus configuration and proposed the reflexive motion to the torus mechanism which based on the reflexive bending motion of the arm mechanism we developed at the past. From the experiment, the mechanism needs more softness and we found the needs to develop the way to keep the edible robots in the container. We are developing the edible gear, wheel, track, gripper, leg and so on in this edible robotics researches.
面状全方向クローラ移動機構:―第6報：自立走行試験および走行面への荷重分散についての計測― 査読有り

髙根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　1P2-P12　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.1P2-P12 　

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In recent years, robots are being extensively used in disaster management; therefore, they need to be equipped to operate in harsh environmental conditions. This research aims to develop a mobile mechanism with a high running performance using a planar omnidirectional crawler mechanism, and aims to improve the practicality of a disaster response robot. Examples of such site include staircases with scattered objectives, narrow passage and swamping after the tsunami. In this paper, we carried out a running test to confirm that the designed mechanism has been realized and that driving to omnidirections is possible. Furthermore, we will describe the results of the experiments for confirming that load distribution is possible for the running surface thanks to the surface structure.
先端テーパ型円形断面機構に基づく全方向移動メカニズム査読有り

小松洋音, 藤田政宏, 髙根英里, 野村陽人, 小島匠太郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　2A1-A07　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2A1-A07 　

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The authors proposed the tapered circular cross section mechanism composed of the crawler and the roller and developed the first prototype model in former research. This mechanism has high step traversability because the tip of the crawler is tapered. In this paper, the authors designed and developed the second prototype model of the circular cross section mechanism to reduce running resistance compared with the first prototype model.
全方向なじみ式グリッパ機構:索状ロボ搭載におけるシンプル化の過程の実際査読有り

多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭, 藤田政宏, 藤本敏彰, 西村礼貴, 野村陽人, 鉄井光, 清水杜織, 高根英里, 小松洋音

横幹連合コンファレンス予稿集　2017　(0)　C-3-6　2017年
出版者・発行元：横断型基幹科学技術研究団体連合（横幹連合）
DOI： 10.11487/oukan.2017.0_C-3-6 　

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This paper presents the variable rigid membrane mechanism based on variable inner volumemechanism. This mechanism allows to grip collapsing, soft and fragile objects without over-strong pressure.We have designed and developed the real prototype model. In addition,we confirmed validity of the proposedmechanism.
無摺動式トーラス型伸展指機構:― 密集環境内における軟弱・脆弱対象物としての幼鶏体の抱擁的把持を目的とした効果器 ― 査読有り

藤田政宏, 高根英里, 野村陽人, 小松洋音, 西田健, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　2P1-D07　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2P1-D07 　

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This research relates to the device and realization of No Sliding Torus Type Extension Finger Mechanism. In resent year, various bag type grippers have researched and developed. Bag type gripper can grasp various objects because it is able to adapt to the target objects. However, since friction occurs between the gripper and the object, it is difficult to grasp weak or fragile objects. Therefore, we report on the principle devised, realized(design, prototype), experiment using a torus finger gripper mechanism which can grasp objects without sliding.
軸方向波動伝播ホイール機構査読有り

藤田政宏, 野村陽人, 小松洋音, 高根英里, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　2A1-A10　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.2A1-A10 　

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In the disaster site, mechanisms which can run on uneven and soft ground, and narrow space is needed. In this paper, we study omnidirectional crawler and propose 2 mechanisms, pitching-axis helical gear transmission and yawing-axis helical gear transmission, which transmit driving force by omnidirectional crawler with surface of contact. We design and prototype them by chain and rack gear. We also report about the first trial of them. In addition, we claim that the omnidirectional crawler mechanism can be used for not only mobile robot but also other applications. For example, when the omnidirectional crawler touch one object, the crawler is manipulator.
能動変形可能なジャミング膜グリッパ機構:―挿入除去作業用扁平型エンドエフェクタの索状プラットフォームとの統合― 査読有り

藤田政宏, 高根英里, 野村陽人, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　1P2-P08　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.1P2-P08 　

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This research relates to the device and realization of active deforming jamming membrane gripper. When mount a gripper on rescue robots, it is difficult to place a heavy object on the robots. Therefore, it is difficult to mount multiple grippers on the robots. Our team have developed jamming membrane gripper which it is possible to push button and pick up a object. Other request tasks include lifting objects. So, we thought that deform the gripper thinly. After that, insert the gripper into a gap of objects. These operations allow the gripper to lift the object. In this paper, we report about the concept of the deformable jamming gripper, the realization of it and the experiment with real model.
スクリュー式差動回転機構:-前後方向踏破性向上のための全方向駆動車輪を直列配置した車両の具現化- 査読有り

野村陽人, 藤田政広, Ozawa Masaki, 高根英里, 小松洋音, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　1P1-G10　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.1P1-G10 　

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This paper presents vehicle with omnidirectional driving wheels based on screw-type differential rotating mechanism. An omnidirectional driving wheel can generate a driving force in any arbitrary direction. Therefore, there are various wheel arrangements for composing the vehicle. In this paper, wheels are arranged in series configuration for improving the traversing ability in longitudinal direction. In addition, realization of this type of vehicle and evaluation of its ability is reported.
剛性可視化マーカ機構:―内部低圧状態に着目した隣接室式構造の提案― 査読有り

藤田政宏, 高根英里, 野村陽人, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2017　(0)　1A1-I12　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2017.1A1-I12 　

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Various robot hands are studied by many researchers. Complex robot hand like a human hand can grasp awkward shape objects but need very complex control. On the other hand, simple robot hands are also developed. For example, we proposed and developed the Omni-Gripper that has the torus tubular configuration. In this research, we develop the basic concept of the omni gripper into highly deformable gripper including expandable motion. This time, to realized this concept, we use the expanded polyurethane. Through the grasping experiment, we confirmed the effectivity of highly expandable bubble as a hyper deformation for grasping.
A Mechanical Approach to Realize Reflexive Omnidirectional Bending Motion for Pneumatic Continuum Robots 査読有り

Eri Takane, Kenjiro Tadakuma, Tomonari Yamamoto, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

ROBOMECH Journal　3　(1)　28　2016年11月17日

DOI： 10.1186/s40648-016-0067-x 　
吸着力を調整できる永電磁式小型軽量吸着機構の開発とマルチコプタ搭載評価査読有り

小浦慧視, 岡田佳都, カールジョンオーサラーン, 大野和則, 多田隈建二郎, 田所諭

第21回ロボティクスシンポジア　21st　2016年3月17日

ISSN：1881-7300
面状全方向クローラにおける動力伝達機構の実験的検討査読有り

髙根英里, 多田隈建二郎, 山本知生, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　(0)　2A2-08a5　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.2A2-08a5 　

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In the disaster site, mechanisms which can run on uneven and soft ground, and narrow space is needed. In this paper, we study omnidirectional crawler and propose 2 mechanisms, pitching-axis helical gear transmission and yawing-axis helical gear transmission, which transmit driving force by omnidirectional crawler with surface of contact. We design and prototype them by chain and rack gear. We also report about the first trial of them. In addition, we claim that the omnidirectional crawler mechanism can be used for not only mobile robot but also other applications. For example, when the omnidirectional crawler touch one object, the crawler is manipulator.
外部支持シャフトを有するオフセット球状全方向車輪機構査読有り

多田隈建二郎, 嵜山勢士, 髙根英里, 多田隈理一郎, 小島匠太郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　(0)　2A2-07b5　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.2A2-07b5 　

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In the disaster site, mechanisms which can run on uneven and soft ground, and narrow space is needed. In this paper, we study omnidirectional crawler and propose 2 mechanisms, pitching-axis helical gear transmission and yawing-axis helical gear transmission, which transmit driving force by omnidirectional crawler with surface of contact. We design and prototype them by chain and rack gear. We also report about the first trial of them. In addition, we claim that the omnidirectional crawler mechanism can be used for not only mobile robot but also other applications. For example, when the omnidirectional crawler touch one object, the crawler is manipulator.
双リング式全方向車輪機構査読有り

多田隈建二郎, 髙根英里, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　(0)　2A2-07b6　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.2A2-07b6 　

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This paper describes the wheel Mechanism with Dual-Rings to realize the omnidirectional driving motion. In the conventional model, the distance between two wheel is larger and the supporting shaft can be contacted to outer environment, therefore, the moving ability of the conventional model is quite limited. On the mechanical configuration of the wheel mechanism with dual-rings, these problems can be solved by the small offset and large wheel diameter. The prototype model is designed and developed. The basic motion of the prototype is confirmed experimentally.
面状全方向駆動クローラ機構査読有り

髙根英里, 多田隈建二郎, 山本知生, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　(0)　1A2-08b5　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.1A2-08b5 　

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In the disaster site, mechanisms which can run on uneven and soft ground, and narrow space is needed. In this paper, we study omnidirectional crawler and propose solution to the problem for the yawing-axis helical gear transmission we devised. The yawing-axis helical gear transmission is able to allow the deflection of the height direction because end of the crawler in transverse displacement unit is driven directly. We design to reduce imbalance of power on the rack gear and the gap between transverse displacement units. In addition, we confirm the basic principal of the mechanism and effect of solution through experiment.
外部アクセス性を有する分割受動回転球殻機構:―Omni-Copter: 飛行体への適用例として― 査読有り

多田隈建二郎, Carl John Salaan, 髙根英里, 岡田佳都, 大野和則, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　(0)　1A2-08b4　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.1A2-08b4 　

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A typical UAV with a passive rotating spherical shell can provide protection while keeping the UAV stablethrough gimbal mechanism. However, the passive/random rotation and gimbal mechanism have some drawbacks when applied to a real-world mission such as for search and inspection in the event of a disaster. The random rotation of spherical shell will limit any mechanism or sensor to pass outside freely. Likewise, the camera as vital equipment is continually blocked and disturbed by the spherical shells rotation. In the case of gimbal mechanism, its frame extends the size of the spherical shell. In this paper, a novel design of UAV with four degreesof-freedom (4-DOF) passive rotation of shell protector that can manipulate the outside environment is proposed to solve primarily the mentioned issues. The system is realized using two independent hemispherical shell that provides a significant gap. Through the gap, it allows any mechanism to pass outside freely unaffected. The independent passive rotation of two (2) hemispherical shell and two (2) DOF gimbal mechanism helps maintain the stability of the UAV. An offset weight is also added that maintains the posture of two hemispherical shells allowing proper position for sensing, capturing, or manipulation. An actual prototype has been developed to illustrate the concept. A laboratory-based test flight was also conducted to evaluate its performance.
1自由度多変形グリッパ機構:―受動式内体積可変メカニズムの導入－査読有り

多田隈建二郎, 髙根英里, 山本知生, 西田健, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　(0)　1A2-08b3　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.1A2-08b3 　

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This paper describes the morphing omnidirectional gripper which is able to grasp various objects with the torus balloon mechanism. The deformable part of the gripper changes its shape by covering all direction of objects and makes the contacting area higher. In order to keep the high grasping force, proposed gripper does not need any additional energy thanks to the jamming effect. The design of the actual prototype model with 1 D.O.F mechanism is shown and built. In addition, the usage of functional fluids for the morphing part is proposed. The basic performance of the passive volume adjustable mechanism has been observed.
連結差動切り替え機構を有する球形ケーブル移動体の開発:―第2報：動力切り替え特性評価及び基本走行実験― 査読有り

市村友哉, 多田隈建二郎, 高根英里, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　(0)　1A1-09a4　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.1A1-09a4 　

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Tethered robots often face the entangling of the cable with obstacles in uncertain disaster environments. We have proposed a spherical tether handling device that unfastens a robot's tether during surveys by releasing the tether and carrying it aside. The device is able to move forward by driving the outer shells. When the device climbs obstacles, it alters the driving power from driving the shells to pull the tether to obtain high surmountability because of a coupled differential mechanism. Specific characteristics of the coupled differential mechanism were evaluated and experiments of basic travel motion of the device were performed in this paper. The results of the experiments show that the device can climb a height of 90.9% of its diameter. We also demonstrate a scenario to handle the tether and untangle multiple tangles in an environment with several obstacles.
Sensor Based Controlled Leg Type Automatic Landing System for Aerial Vehicles 査読有り

Yusuke Komatsuzaki, Takahiro Doi, Kenjiro Tadakuma

2016 IEEE SENSORS　2016年
出版者・発行元：IEEE
ISSN：1930-0395

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Hovering is an indispensable function of helicopters for the tasks on uneven terrain. But hovering is dangerous and needs high control technique of the operator and a large amount of fuel. Therefore, we have been proposed Leg Type landing gear system for aerial vehicles that can adapt to uneven terrain as a substitute for hovering. We named this automatic landing system on uneven terrain ALS. In this paper, the developed ALS that consists of ultrasonic distance sensors, micro switches, and leg system is introduced. Experimental results of landing on uneven terrain with hanging cord, flight and landing without cord and measurement of power consumption are shown.
Study on the Inertial Stabilization of a Payload by Center of Gravity Displacement 査読有り

Erick Moya, Kenichi Shimakawa, Akira Satou, Adrian Zambrano, Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma

2016 IEEE/SICE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYSTEM INTEGRATION (SII)　266-271　2016年
出版者・発行元：IEEE
ISSN：2474-2317

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The aim of a gimballed stabilization system is to maintain the orientation of a sensor, camera or other device constant, isolating it from disturbances caused by the movement and accelerations of the vehicle on which it is mounted. In this paper we study the design of an inertially stabilized platform (ISP) to be mounted on a host vehicle. The stabilizing mechanism consists of a two-axis gimbal with passive joints onto which a payload tray and a counterweight with adjustable position are assembled. We propose to achieve stabilization of the payload by adjusting the position of the counterweight in three dimensions to locate the center of gravity of the payload-counterweight system at the crossing point of the passive gimbal orthogonal rotation axes. Achieving static balance with the proposed method has been confirmed with an experimental setup.
Development of a Spherical Tether-Handling Device with a Coupled Differential Mechanism for Tethered Teleoperated Robots 査読有り

Tomoya Ichimura, Kenjiro Tadakuma, Eri Takane, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

2016 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2016)　2604-2609　2016年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2016.7759405 　

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Tethered robots often experience entangling of their cables with obstacles in uncertain disaster environments. This paper proposes a spherical tether handling device that unfastens a robot's tether during surveys by releasing the tether and carrying it aside. By using a differential mechanism, the device drives shells and rollers that hold the tether. On flat surfaces, the device moves forward by driving the shells. When the device climbs over steps, the rollers are driven by the differential mechanism to pull the tether automatically. After prototyping the device, we confirm the surmountability of the proposed device against steps. The results show that the device can climb a height 90.9% of its diameter. We also demonstrate a scenario to handle the tether and untangle multiple tangles in an environment with several obstacles.
Use of Active Scope Camera in the Kumamoto Earthquake to Investigate Collapsed Houses 査読有り

Yuichi Ambe, Tomonari Yamamoto, Shotaro Kojima, Eri Takane, Kenjiro Tadakuma, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

2016 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SAFETY, SECURITY, AND RESCUE ROBOTICS (SSRR)　21-27　2016年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/SSRR.2016.7784272 　

ISSN：2374-3247

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The Kumamoto Earthquake occurred in April 2016. We conducted an investigation using the active scope camera to examine the interiors of the collapsed houses. The robot video scope can move by itself to probe narrow gaps. We could safely gather information by inserting it inside houses. We further considered the future possible improvements to the robot based on the investigation. We also determined the constraints to be considered for the robot operation in disaster areas. In addition, we created a test field imitating the features of collapsed houses. We used this field to evaluate our robot mobility and related technologies that are being developed for future applications.
Two Axes Orthogonal Drive Transmission for Omnidirectional Crawler with Surface Contact 査読有り

En Takane, Kenjiro Tadakuma, Masahiro Fujita, Hirone Komatsu, Akito Nomura, Tomoya Ichimura, Tomonari Yamamoto, Yuich Ambe, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

2016 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SAFETY, SECURITY, AND RESCUE ROBOTICS (SSRR)　378-383　2016年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/SSRR.2016.7784330 　

ISSN：2374-3247

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In this paper, we propose an omnidirectional mobile mechanism with surface contact. This mechanism is expected to perform on rough terrain and weak ground at disaster sites. In the discussion on the drive mechanism, we explain how a two axes orthogonal drive transmission system is important and we propose a principle drive mechanism for omnidirectional motion. In addition, we demonstrated that the proposed drive mechanism has potential for omnidirectional movement on rough ground by conducting experiments with prototypes.
Variable Inner Volume Mechanism for Soft and Robust Gripping― Improvement of Gripping Performance for Large-Object Gripping ― 査読有り

Masahiro Fujita, Kenjiro Tadakuma, Eri Takane, Tomoya Ichimura, Hirone Komatsu, Akito Nomura, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

Proceedings of the 2016 IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics(SSRR2016)　390-395　2016年
出版者・発行元：None
DOI： 10.1109/SSRR.2016.7784332 　

ISSN：2374-3247
Omnidirectional Curving Arm Mechanism with Passive Touch Detection 査読有り

○Eri Takane, Kenjiro Tadakuma, Seiji Sakiyama, Tomonari Yamamoto, Kazunori Ohno, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

Conference on Advanced Mechatronics　1A2-31　119-120　2015年12月
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmeicam.2015.6.119 　

ISSN：1348-8961

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In this paper, a mechanical arm with no distinction between hand part and arm part is presented. Additionally, an omnidirectional curving mechanism with passive touch detection is proposed.
Worm wheel mechanism with passive rollers 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Shotaro Onishi, Yuichi Tsumaki

ADVANCED ROBOTICS　28　(24)　1617-1635　2014年12月
出版者・発行元：TAYLOR & FRANCIS LTD
DOI： 10.1080/01691864.2014.967294 　

ISSN：0169-1864

eISSN：1568-5535

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In this study, we developed new worm wheel mechanisms with passive rollers as their teeth and confirmed useful functions of these worm wheels with passive rollers to transmit power from worm gears with higher energy efficiency than ordinary worm wheels. By using passive rollers as their teeth, the developed worm wheels could realize high-power transmission efficiency with rolling frictional resistance instead of sliding frictional resistance. A worm wheel with conical passive rollers and one with disk-shaped passive rollers was fabricated as prototypes and examined in experiments. Smooth back-drivability of the worm wheels with passive rollers, which is difficult to realize with conventional worm wheels, was also demonstrated in the experiments. These serial experiments revealed that the developed worm wheel mechanism with passive rollers can replace conventional worm wheels with the same number of teeth and module in ordinary power transmission mechanisms with worm gearing and realize higher energy efficiency and smooth back-drivability. These features can be very useful to realize safe and soft actuators for automation systems in a human environment.
無次元境界振幅に基づく非把持伸縮マニピュレーションの最適化査読有り

東森充, 丁世勲, 多田隈建二郎, 金子真, 稲原知幸

日本ロボット学会誌　32　(9)　743-752　2014年
出版者・発行元：The Robotics Society of Japan
DOI： 10.7210/jrsj.32.743 　

ISSN：0289-1824

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This paper discusses a dynamic nonprehensile manipulation of a deformable object, where the shape of a deformable object is controlled by using the plate's rapid vibration. After experimentally confirming the feasibility of the manipulation principle, we introduce a simplified analytical model where a deformable object is modeled by two mass points and the plate has two degrees of freedom: a translational motion and a rotational one. Using this model, we investigate how the object's behavior changes with respect to the amplitude of the rotational angular acceleration of the plate. We show that the behaviors of the mass points and the whole object are categorized by the six non-dimensional boundary amplitudes. Through simulation analysis, we then reveal that the deformation velocity transition of the object is characterized by the boundary amplitudes. We make clear that the optimal plate's motion leading to the maximal deformation velocity is provided by one of the six boundary amplitudes.
Torus Omnidirectional Driving Unit Mechanism Realized by Curved Crawler Belts 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Hirohiko Ogata, Riichiro Tadakuma, Jose Berengueres

2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA)　2567-2567　2014年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ICRA.2014.6907224 　

ISSN：1050-4729

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In this research, omnidirectional crawler unit with the torus configuration is proposed. It is composed of two curved crawler belts whose inner and outer trajectories have the same length. The prototype is designed and developed. The basic motion of the prototype is confirmed experimentally.
Cell sheet technology for cardiac tissue engineering. 国際誌査読有り

Yuji Haraguchi, Tatsuya Shimizu, Katsuhisa Matsuura, Hidekazu Sekine, Nobuyuki Tanaka, Kenjiro Tadakuma, Masayuki Yamato, Makoto Kaneko, Teruo Okano

Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)　1181　139-55　2014年

DOI： 10.1007/978-1-4939-1047-2_13 　

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In this chapter, we describe the methods for the fabrication and transfer/transplantation of 3D tissues by using cell sheet technology for cardiac tissue regeneration. A temperature-responsive culture surface can be fabricated by grafting a temperature-responsive polymer, poly(N-isopropylacrylamide), onto a polystyrene cell culture surface. Cells cultured confluently on such a culture surface can be recovered as an intact cell sheet, and functional three-dimensional (3D) tissues can then be easily fabricated by layering the recovered cell sheets without any scaffolds or complicated manipulation. Cardiac cell sheets, myoblast sheets, mesenchymal stem cell sheets, cardiac progenitor cell sheets, etc., which are prepared from temperature-responsive culture surfaces, can be easily transplanted onto heart tissues of animal models, and those cell sheet constructs enhance the cell transplant efficiency, resulting in the induction of effective therapy.
A device for the rapid transfer/transplantation of living cell sheets with the absence of cell damage 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Nobuyuki Tanaka, Yuji Haraguchi, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko, Tatsuya Shimizu, Masayuki Yamato, Teruo Okano

Biomaterials　34　(36)　9018-9025　2013年12月

DOI： 10.1016/j.biomaterials.2013.08.006 　

ISSN：0142-9612 1878-5905

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In this study, we developed a device that could easily, rapidly, and completely transfer cell sheets from one material to another or transplant cell sheets onto the dorsal subcutaneous tissues of rats without leaving residual cells. Because the manipulation is as simple as pipetting, technical expertise is not required to transfer cell sheets very rapidly (the transfer time was 3.7±1.6s) using the device compared with that of a conventional method using a pipette (430±180s). After transfer by the device, C2C12 skeletal myoblast sheets showed active cell metabolism, cell viability, and very high production of vascular endothelial growth factor and stromal-derived factor-1α, indicating transfer without cell damage. Cardiac cell sheets after transfer showed spontaneous and synchronous beating, indicating intact cell-cell junctions and ion channel proteins on the cell surface. In addition, the device allowed us to transfer C2C12 cell sheets onto soft, rugged and curved surfaces such as human hands. Furthermore, cardiac cell sheets adhered rapidly and tightly onto the dorsal subcutaneous tissues of rats. This transfer/transplantation device may be a powerful tool in cell sheet-based tissue engineering and regenerative medicine. © 2013 Elsevier Ltd.
Mechanism of linear load-sensitive continuously variable transmission with spherical driving unit 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Kazuki Terada, Aiguo Ming, Makoto Shimojo

Journal of Robotics and Mechatronics　25　(6)　1079-1087　2013年
出版者・発行元：Fuji Technology Press
DOI： 10.20965/jrm.2013.p1079 　

ISSN：1883-8049 0915-3942

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This paper describes a linear load-sensitive continuously variable transmission (CVT) with a spherical driving unit. This CVTmechanismconsists of a spherical drive, drive axis, motor housing, fixed bracket, and a linear sliding plate. It continuously changes the reduction ratio by changing the inclination angle of the active rotational axis. Additionally, this linear mechanism ensures load-sensitive functioning by changing the inclination of the active rotational axis in response to the load. We have developed a linear load-sensitive CVT and confirmed the effectiveness of the proposed mechanism.
The Gear Mechanism with Passive Rollers: The Input Mechanism to Drive the Omnidirectional Gear and Worm Gearing 査読有り

Riichiro Tadakuma, Kenjiro Tadakuma, Minoru Takagi, Shotaro Onishi, Gaku Matsui, Kyohei Ioka, Yuichi Tsumaki, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA)　1520-1527　2013年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ICRA.2013.6630772 　

ISSN：1050-4729

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We have been studying an omnidirectional driving gear mechanism that can generate thrusting force in an arbitrary direction on one surface, which may be flat or curved. This omnidirectional gear is driven by spur gears that are perpendicular. When one spur gear rotates to drive the omnidirectional gear, the other slides between the teeth of the omnidirectional gear and vice versa. In this paper, we introduce gears with passive rollers to reduce the frictional resistance with a mechanism including smooth rolling motion of conical or flat passive rollers, which can boost the power transmission efficiency of the omnidirectional driving gear system. We also confirmed another useful function of this gear with passive rollers as a worm wheel to transmit power from a worm gear with higher energy efficiency than an ordinary worm wheel.
Hyper Flexible Robot with Variable Stiffness and Shape 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Erick Fernando Moya Arimie, Riichiro Tadakuma

2013 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INTELLIGENT MECHATRONICS (AIM): MECHATRONICS FOR HUMAN WELLBEING　1318-1323　2013年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/AIM.2013.6584277 　

ISSN：2159-6255

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This paper describes a hyper flexible morphing mobile agent. The agent has flexible gel states and can change its shape via a magnetic field. An initial prototype agent has been developed, the basic performances and characteristics, movement, and ability to change shape and stiffness of which have been confirmed through experiments. This hyper flexible morphing mobile agent can move into narrow spaces and change its shape to perform useful work, exploiting its morphing nature.
Adaptations of Omnidirectional Driving Gears to Practical Purposes 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Minoru Takagi, Kyohei Ioka, Gaku Matsui, Kenichi Komura, Erick Fernando Moya Arimie, Takahiro Akaike, Yuichi Tsumaki

2013 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS)　2078-2078　2013年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2013.6696641 　

ISSN：2153-0858
Study on omnidirectional driving mechanisms to realize holonomic power transmission 査読有り

Riichiro Tadakuma, Kenjiro Tadakuma, Erick Fernando Moya Arimie

2013 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science, MHS 2013　77-81　2013年
出版者・発行元：IEEE Computer Society
DOI： 10.1109/MHS.2013.6710448 　

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We have been studying various types of omnidirectional driving mechanisms to realize holonomic power transmission for robotic manipulators and omnidirectional vehicles. These mechanisms have the same principle to realize holonomic power transmission. This principle of power transmission needs the mechanism with the active part and the passive part, and these active and passive parts should be perpendicular to each other. When the active part provides thrust to one direction, the passive part moves in the perpendicular direction to it smoothly without large frictional resistance. The omnidirectional wheel mechanism with the disc structure and the gear mechanism with passive rollers, that are introduced in this paper, move with the same principle described above. In this paper, we show the possibility of this locomotion principle and the development process with the spiral up approach to realize the novel omnidirectional power transmission functions for various applications. © 2013 IEEE.
Multi-Leg System for Aerial Vehicles （G-527S）査読有り

Takahiro Doi, Kazunori Miyata, Takamasa Sasagawa, Kenjiro Tadakuma

Journal of Robotics and Mechatronics　24　(1)　174-179　2012年
出版者・発行元：None
DOI： 10.20965/jrm.2012.p0174 　

ISSN：1883-8049 0915-3942
Finger mechanism equipped omnidirectional driving roller 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2011 Int. Symp. on Micro-NanoMechatronics and Human Science, Symp. on "COE for Education and Research of Micro-Nano Mechatronics", Symposium on "Hyper Bio Assembler for 3D Cellular System Innovation"　475-478　2012年

DOI： 10.1109/MHS.2011.6102236 　

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The goal of this article is to give you basic instructions for preparing papers for the 2011 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science. Please prepare your final manuscripts following the guidelines described in this article. © 2011 IEEE.
塑性変形分布則に基づくレオロジー物体の能動的概形シェイピング査読有り

吉本佳世, 東森充, 多田隈建二郎, 金子真

計測自動制御学会論文集　48　(9)　553-562　2012年
出版者・発行元：計測自動制御学会 ; [196-]-
DOI： 10.9746/sicetr.48.553 　

ISSN：0453-4654
全方向駆動歯車機構の研究査読有り

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 井岡恭平, 妻木勇一

日本ロボット学会誌　30　(6)　611-619　2012年
出版者・発行元：None
DOI： 10.7210/jrsj.30.611 　

ISSN：0289-1824

eISSN：1884-7145
Robotic Finger Mechanism Equipped Omnidirectional Driving Roller with Two Active Rotational Axes 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2012 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA)　3523-3524　2012年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ICRA.2012.6225378 　

ISSN：1050-4729

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The finger mechanism equiped with omnidirectional driving roller is shown. The omnidirectional driving roller has two active rotational axes at the touching point. The finger mechanism with this roller can manipulate the grasped object with any arbitrary directional axes. Prototype model has been developed and basic motion of the finger has been confirmed though the experiments.
Study on the Omnidirectional Driving Gear Mechanism 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Kyohei Ioka, Takeshi Kudo, Minoru Takagi, Yuichi Tsumaki, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2012 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA)　3531-3532　2012年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ICRA.2012.6225142 　

ISSN：1050-4729
Omnidirectional Driving Gears and their Input Mechanism with Passive Rollers 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Kyohei Ioka, Takeshi Kudo, Minoru Takagi, Yuichi Tsumaki, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2012 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS)　2881-2888　2012年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2012.6385464 　

ISSN：2153-0858

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As ordinary dual-axis driving mechanisms in X-Y directions, for example, commercially available X-Y stages with ball screws are familiar. However, such driving mechanisms have two stages, namely both upper and lower linear actuators, the latter of which must generate sufficient thrust to carry large weights, including that of the upper actuator mechanism, which has hampered efforts to achieve suitably fast and smooth driving motion due to the inertial force effect. It is also difficult to achieve a small and slimline driving mechanism with such overlapping two-stage structure. In these ordinary two-stage driving mechanisms, the motion of the X-Y stage can be disturbed by the wires of the upper actuator. In this research, we have considered the abovementioned problems, and propose a new omnidirectional driving gear mechanism that enhances its driving area from the normal X-Y plane to convex and concave curved surfaces respectively, and even various combinations of both. The smoothness of basic omnidirectional motion and effectiveness of the driving method of this proposed omnidirectional driving gear mechanism have been confirmed with several experiments involving our setups.
Additional Manipulating Function for Limited Narrow Space with Omnidirectional Driving Gear 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Kyohei Ioka, Takeshi Kudo, Minoru Takagi, Yuichi Tsumaki, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2012 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS)　5438-+　2012年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2012.6386290 　

ISSN：2153-0858
Development of Leg-Track Hybrid Locomotion to Traverse Loose Slopes and Irregular Terrain 査読有り

Keiji Nagatani, Hiroaki Kinoshita, Kazuya Yoshida, Kenjiro Tadakuma, Eiji Koyanagi

JOURNAL OF FIELD ROBOTICS　28　(6)　950-960　2011年11月
出版者・発行元：WILEY-BLACKWELL
DOI： 10.1002/rob.20415 　

ISSN：1556-4959

eISSN：1556-4967

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A track mechanism has high mobility on irregular terrain and is typically used as a locomotion mechanism for all-terrain robots. To increase its traversal ability, subtracks (additional actuated tracks that change its mounting angles) are effective, and recently many small-sized tracked vehicles have used such mechanisms. The performance of track mechanisms is also typically much better than that of wheeled mechanisms on loose soil. However, they sometimes slip while traversing slopes composed of loose soil. To realize high mobility on weak soil, we developed a new locomotion mechanism, referred to as surface-contact-type locomotion. It uses a simple legged mechanism that has a wide contact area with the ground so as not to corrupt the contact surface. However, it has the disadvantage of low mobility on irregular terrain. To solve the problem of the above tradeoff, we developed the leg-track hybrid locomotion mechanism by fusing the two locomotion mechanisms. It consists of three track modules. It mounts six actuators: three motors for standard tracked locomotion, two motors for subtrack motion to change mounting angles, and one motor for simple legged motion. To validate the mechanism, we conducted indoor and outdoor experiments. In this paper, we introduce the simple legged mechanism and discuss its stability, detail the developed leg-track hybrid mechanism, and report some experimental results. (C) 2011 Wiley Periodicals, Inc.
"Omni-Winker": The Device to Express Locomotive Behavior of Omnidirectional Vehicles for Interactive Collision Avoidance 査読有り

Yoichi Yamazaki, Kei Hayashi, Nozomi Kadokura, Makoto Motoki, Takuya Hashimoto, Kenjiro Tadakuma, Kaoru Hirota

2011 International Workshop on Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics　2011年11月

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Session Best Presentation Award
全方向包み込み式なじみグリッパ機構“Omni-Gripper”の研究 ― Hot-Ice現象を活用した液・固相変化式把持メカニズム ― 査読有り

多田隈建二郎, 田中大貴, 寺田一貴, 大石千種, 長谷川浩章, 勅使河原誠一, 明愛国, 下条誠, 高山俊男, 小俣透, 東森充, 金子真

第16回ロボティクスシンポジア　2011年3月14日
高速ビジョンとマイクロ流路を用いた実時間赤血球硬さ評価査読有り

廣瀬優紀, 福井航, 東森充, 多田隈建二郎, 金子真, 新井健生, 坂田泰史, 山本一博, 川原知洋, 山西陽子, 新井史人

計測自動制御学会論文集　47　(5)　221-229　2011年
出版者・発行元：The Society of Instrument and Control Engineers
DOI： 10.9746/sicetr.47.221 　

ISSN：0453-4654

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This paper challenges online stiffness evaluation of red blood cell (RBC) by using both a micro channel and a high speed vision system. When a RBC passes through a micro channel, the passing time mainly depends upon its stiffness, diamter, and the pressure difference between the input and output ports of the channel. In other words, the stiffness of cell can be evaluated by measuring these three parameters. With the assistance of high speed vision system, we succeded in evaluating the stiffness of RBC with less than 5[msec/cell]. The biggest advantage for utilizing a high speed vision is that we can know exactly what is actually happening in the channel, while it is really hard for other approaches. We also introduced the stiffness evaluation map, by which we can compare the stiffness of RBCs of patients with those of healthy persons.
面状レオロジー物体の非把持ダイナミックシェイピング査読有り

東森充, 稲原知幸, 多田隈建二郎, 金子真

日本ロボット学会誌　29　(10)　934-942　2011年
出版者・発行元：The Robotics Society of Japan
DOI： 10.7210/jrsj.29.934 　

ISSN：0289-1824

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This paper discusses a nonprehensile dynamic manipulation of a deformable object, where the shape of a sheet-like rheological object is dynamically controlled by the combination of the inertial force and the frictional one generated by the plate's rapid motion. We first introduce a linear viscous model for approximating the object deformation characteristics, focusing on the final shape of the object. Assuming that the plate has two degrees of freedom: a translational motion and a rotational motion, we derive two sufficient conditions to deform the object: one to enlarge it and the other to contract it. Then, we show the cyclic plate motion leading to the continuous object's deformation, and finally simulation and experimental results are shown in order to verify the proposed method.
A study of leg-type landing gear for aerial vehicles: Development of one leg model 査読有り

Kazunori Miyata, Takamasa Sasagawa, Takahiro Doi, Kenjiro Tadakuma

Journal of Robotics and Mechatronics　23　(2)　266-270　2011年
出版者・発行元：Fuji Technology Press
DOI： 10.20965/jrm.2011.p0266 　

ISSN：1883-8049 0915-3942

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The novel aerial landing gear we propose has multiple articulated legs requiring no flat facilities such as landing fields. Smooth landing in rough terrain is enabled by multiple articulated legs changing shape and mechanical impedance as needed. For soft landings, it decreases velocity from fast to slow. Mechanical leg design is discussed and soft landing performance demonstrated.
小型実験動物のためのバルーン式左心室組織弾性センシング査読有り

東森充, 石井亮平, 多田隈建二郎, 金子真, 玉置俊介, 坂田泰史, 山本一博

計測自動制御学会論文集　47　(12)　648-655　2011年
出版者・発行元：公益社団法人計測自動制御学会
DOI： 10.9746/sicetr.47.648 　

ISSN：0453-4654

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This paper describes an elasticity sensing system for a left ventricular tissue of small experimental animal. We first show the basic concept of the proposed method, where a ring shaped specimen is dilated by a balloon type probe with pressure based control and the elasticity is estimated by using the stress and strain information. We introduce the dual cylinder model for approximating the strengths of material of the specimen and the balloon. Based on this model, we can derive the Young's modulus of the specimen. After showing the developed experimental system, we show basic experiments using silicone specimens. We finally show a couple of experimental results using rat and mouse, where specimens with HFPEF (Heart Failure with Preserved Ejection Fraction) can be separated from normal specimens.
Omnidirectional State-Changing Gripper Mechanism for Various Objects 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Hiroki Tanaka, Takuto Fukuda, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

PROCEEDINGS OF THE SIXTEENTH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ARTIFICIAL LIFE AND ROBOTICS (AROB 16TH '11)　995-998　2011年
出版者・発行元：ALIFE ROBOTICS CORP LTD

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This paper describes the morphing omnidirectional gripper which is able to grasp various objects with low melting point alloy, functional fluid, dilatancy fluid, and so on. The deformable part of the gripper changes its shape by covering all direction of objects and makes the contacting area higher. This time, we especially focus on the "Hot Ice" phenomena to realize higher grasping motion. The basic performance of fluid of CH3COONa has been observed.
"Omni-Paddle": Amphibious Spherical Rotary Paddle Mechanism 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Ming Aigo, Makoto Shimojo, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2011 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA)　5056-5062　2011年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ICRA.2011.5980227 　

ISSN：1050-4729

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This paper describes a combination mechanism of a wheeground a paddle to realize an effective movement on the border of ground and water. For the conventional mobile mechanisms on water or on ground the combination of the mechanism to the body of the robot separately, and each one can be the interruption to the other in each field. In this research, we propose a hybrid mechanism of a wheeground a paddle as drive mechanism itself to realize an effective movement on the border such as a coast with debris after a disaster like a seismic sea wave or a tanker grounding accident. A prototype robot has been built and basic experiments on its motion have been conducted.
Balloon Type Elasticity Sensing for Left Ventricle of Small Laboratory Animal 査読有り

Ryohei Ishii, Mitsuru Higashimori, Kenjiro Tadakuma, Makoto Kaneko, Shunsuke Tamaki, Yasushi Sakata, Kazuhiro Yamamoto

2011 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC)　904-907　2011年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IEMBS.2011.6090202 　

ISSN：1557-170X

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This paper describes an elasticity sensing system for left ventricle of small laboratory animal. We first show the basic concept of the proposed method, where a ring shaped specimen is dilated by a balloon type probe using a pressure based control, and the elasticity of the specimen is estimated by using the stress and strain information. We introduce a dual cylinder model for approximating the strengths of the specimen's material and the balloon. Based on this model, we can derive Young's modulus of the specimen. After explaining the developed experimental system, we show a couple of experimental results using rats and mice, where HFPEF (Heart Failure Preserved Ejection Fraction) group can be distinguished from a normal group.
The Mechanism of the Linear Load-Sensitive Continuously Variable Transmission with the Spherical Driving Unit 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Kazuki Terada, Aiguo Ming, Makoto Shimojo, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2011 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS　4048-4053　2011年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2011.6048057 　

ISSN：2153-0858

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This paper describes linear load-sensitive continuously variable transmission with the spherical driving unit. This CVT mechanism consists of spherical drive, drive axis, motor housing, fixed bracket and linear sliding plate. It changes the reduction ratio continuously by inclination angle of active rotational axis. Additionally, this linear mechanism has a load-sensitive function by changing inclination of active rotational axis in response to the load. We have developed a linear load-sensitive continuously variable transmission and confirmed the effectiveness of the proposed mechanism.
Active Outline Shaping of a Rheological Object Based on Plastic Deformation Distribution 査読有り

Kayo Yoshimoto, Mitsuru Higashimori, Kenjiro Tadakuma, Makoto Kaneko

2011 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS　1386-1391　2011年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2011.6048072 　

ISSN：2153-0858

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This paper discusses a shaping strategy of a rheological object whose deformation characteristic includes both elasticity and plasticity. We first introduce a seven-nodes viscoelastic model for approximating the outline and the dynamic characteristics of the object. Then, we show a shaping method of the object's outline, where the ratio between the object's length in the grasping direction and that in the perpendicular one is controlled by using a parallel jaw gripper. Based on the plastic deformation distribution for the integrated input stress, the proposed method can actively manage the final object's outline. In addition to the contribution on simplifying the gripper's degree of freedom, this method has the advantage that the handling time is drastically reduced, compared with the position based passive method. We finally show the experimental results for confirming the validity of the proposed method.
Dynamic Nonprehensile Shaping of a Thin Rheological Object 査読有り

Tomoyuki Inahara, Mitsuru Higashimori, Kenjiro Tadakuma, Makoto Kaneko

2011 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS　1392-1397　2011年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2011.6048155 　

ISSN：2153-0858

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This paper describes a dynamic nonprehensile manipulation of a deformable object, where the shape of a thin rheological object is dynamically controlled by the combination of the inertial force and the frictional one generated by the plate's rapid motion. We first introduce a one-dimensional viscous model to approximate the object deformation characteristics, focusing on the final shape of the object. Assuming that the plate has two degrees of freedom: a translational motion and a rotational one, we derive two sufficient conditions to deform the object: one to enlarge it and the other to contract it. Then, we show the plate's cyclic motion leading to the object's continuous deformation. Finally, simulation and experimental results are shown in order to verify the proposed method.
The Mechanism of the Linear Load-Sensitive Continuously Variable Transmission with the Spherical Driving Unit 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Kazuki Terada, Aiguo Ming, Makoto Shimojo, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2011 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS　25　(6)　4048-4053　2011年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.20965/jrm.2013.p1079 　

ISSN：2153-0858

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This paper describes linear load-sensitive continuously variable transmission with the spherical driving unit. This CVT mechanism consists of spherical drive, drive axis, motor housing, fixed bracket and linear sliding plate. It changes the reduction ratio continuously by inclination angle of active rotational axis. Additionally, this linear mechanism has a load-sensitive function by changing inclination of active rotational axis in response to the load. We have developed a linear load-sensitive continuously variable transmission and confirmed the effectiveness of the proposed mechanism.
Connected Tracked Robot with Offset Joint Mechanism for Multiple Configurations 査読有り

Tadakuma, K, Ohishi, C, Maruyama, A, Tadakuma, R, Nagatani, K, Yoshida, K, Aiguo Ming, Shimojo, M

2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)　3366-3371　2010年10月

DOI： 10.1109/IROS.2010.5651473 　
Development of intelligent robot hand using proximity, contact and slip sensing 査読有り

Hasegawa, H, Mizoguchi, Y, Tadakuma, K, Aiguo Ming, Ishikawa, M, Shimojo, M

2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)　777-784　2010年5月

DOI： 10.1109/ROBOT.2010.5509243 　
High Sensitivity Initial Slip Sensor for Dexterous Grasp 査読有り

Teshigawara, S, Tadakuma, K, Aiguo Ming, Ishikawa, M, Shimojo, M

2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)　4867-4872　2010年5月

DOI： 10.1109/ROBOT.2010.5509288 　
水陸境界上移動体のための球状回転パドル機構“Omni-Paddle”の開発査読有り

多田隈建二郎, 光田裕一, 多田隈理一郎, 曽根聡史, 明愛国, 下条誠, 東森充, 金子真

第15回ロボティクスシンポジア　2010年3月15日
近接・触・すべり覚を統合したインテリジェントロボットハンドの開発査読有り

溝口善智, 多田隈建二郎, 長谷川浩章, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

計測自動制御学会論文集　46　(10)　632-640　2010年
出版者・発行元：計測自動制御学会
DOI： 10.9746/sicetr.46.632 　

ISSN：0453-4654
A new stiffness evaluation toward high speed cell sorter 査読有り

Yuki Hirose, Kenjiro Tadakuma, Mitsuru Higashimori, Tatsuo Arai, Makoto Kaneko, Ryo Iitsuka, Yoko Yamanishi, Fumihito Arai

Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation　4113-4118　2010年

DOI： 10.1109/ROBOT.2010.5509970 　

ISSN：1050-4729

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Cell stiffness could be an index for evaluating its activity. Although various systems measuring cell stiffness have been proposed so far, they are slow for adaptively connecting to cell sorters capable of handling more than 1000 [cells/sec]. This paper proposes a new approach that can indirectly evaluate the cell stiffness by measuring the passing time for a narrow channel. When a cell passes through the channel, it receives a viscous force depending upon how much deformation is exerted on the cell. We show that the stiffness is a function of both the passing time and the initial diameter of cell. We also show that the stiffness is proportional to the passing time and inversely proportional to the initial diameter, under the assumption that the thickness of fluid film is inversely proportional to the normal force. The experimental validation is given together with the basic working principle. ©2010 IEEE.
Cell Sheet Stiffness Sensing without Taking out from Culture Liquid 査読有り

Ryohei Uchida, Nobuyuki Tanaka, Mitsuru Higashimori, Kenjiro Tadakuma, Makoto Kaneko, Makoto Kondo, Masayuki Yamato

2010 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC)　827-830　2010年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IEMBS.2010.5626775 　

ISSN：1557-170X

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Stiffness could be an important index for evaluating the vitality of cell sheet. This paper challenges the measurement of stiffness of transparent cell sheet in culture liquid without taking it out from petri dish. The system is composed of a micro air nozzle for supplying an air jet and a regular reflective type laser sensor for measuring the the deformation of transparent cell sheet. This system is called as Cell Sheet Stiffness Sensing system (CS3 system). When an air jet is given to a cell sheet in culture liquid, it pushes away the liquid toward the outer direction at initial phase and reaches the surface of cell sheet. Without any switching motion, the air jet continuously imparts a force to the surface of cell sheet so that the sensor can measure the stiffness of the cell sheet.
Point-type Non-Contact Stiffness Sensing of Soft Tissue with Coupling Effect 査読有り

Nobuyuki Tanaka, Ryohei Uchida, Mitsuru Higashimori, Kenjiro Tadakuma, Makoto Kaneko

2010 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC)　5764-5767　2010年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IEMBS.2010.5627848 　

ISSN：1557-170X

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This paper discusses the point-type non-contact active sensing for evaluating the stiffness of a soft tissue with coupling effect. Tfhe sensing system imparts a point force to a tissue and measures the displacement at the point of application of force. The benefit is that such point based information enables us to estimate two stiffness parameters constructing the 3D spring network tissue model. Through the experiment for a human skin, we show that the deformation shapes between human skin surface and the model with the estimated parameters are nicely coincident.
Mechanical Design of the Wheel-Leg Hybrid Mobile Robot to Realize a Large Wheel Diameter 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Akira Maruyama, Eric Rohmer, Keiji Nagatani, Kazuya Yoshida, Aigo Ming, Makoto Shimojo, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

IEEE/RSJ 2010 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2010)　3358-3365　2010年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2010.5651912 　

ISSN：2153-0858

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In this paper, a new category of the wheel-leg hybrid robot is presented. The proposed mechanism can compose large wheel diameter compared with the previous hybrid robot to realize a greater ability to climb obstacles. A prototype model of one Wheel-Leg module of the proposed robot mechanism has been developed to illustrate the concept. Actual design and mode changing experiment with a test mechanical module is also presented. Basic movement tests and a test of the basic properties of the rotational fingertip are also shown. The Basic configurations of wheel-leg retractable is considered well. The integrated mode is also described.
Empirical Based Optimal Design of Active Strobe Imager 査読有り

Kohei Funai, Koji Mizoue, Mitsuru Higashimori, Kenjiro Tadakuma, Makoto Kaneko

IEEE/RSJ 2010 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2010)　1896-1901　2010年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2010.5652383 　

ISSN：2153-0858

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We discuss an empirical based design of Active Strobe Imager(ASI) that enables us to visualize the dynamic behavior of tissue, even under a high frequency vibration that cannot be followed by the naked eye. A pneumatic actuator imparts a vibration for the target object. By flashing light with slightly different frequency, we can see the dynamics by the naked eye. We discuss an approach for determining a set of optimal parameters of ASI by considering both the uncomfortability sensation due to light flickering, the sharpness of the motion, and the amplitude of the vibration of the object. We also give an example of optimal parameter determination for human skin.
Basic running test of the cylindrical tracked vehicle with sideways mobility 査読有り

Tadakuma, K, Tadakuma, R, Nagatani, K, Yoshida, K, Aigo Ming, Shimojo, M, Iagnemma, K

2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)　1679-1684　2009年10月

DOI： 10.1109/IROS.2009.5354064 　
Throwable tetrahedral robot with transformation capability 査読有り

Tadakuma, K, Tadakuma, R, Nagatani, K, Yoshida, K, Aigo, M, Shimojo, M, Iagnemma, K

2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)　2801-2808　2009年10月

DOI： 10.1109/IROS.2009.5354196 　
High Sensitivity Slip Sensor Using Pressure Conductive Rubber 査読有り

Seiichi Teshigawara, Satoru Shimizu, Kenjiro Tadakuma, Ming Aiguo, Masatoshi Ishikawa, Makoto Shimojo

Int. Conf. on SENSORS 2009　.988-991　2009年10月

DOI： 10.1109/ICSENS.2009.5398213 　
An MRI-Compatible Needle Manipulator Concept Based on Elastically Averaged Dielectric Elastomer Actuators for Prostate Cancer Treatment: An Accuracy and MR-Compatibility Evaluation in Phantoms 査読有り

Jean-Sebastien Plante, Kenjiro Tadakuma, Lauren M. DeVita, Daniel F. Kacher, Joseph R. Roebuck, Simon P. DiMaio, Ferenc A. Jolesz, Steven Dubowsky

JOURNAL OF MEDICAL DEVICES-TRANSACTIONS OF THE ASME　3　(3)　031005-1-031005-10　2009年9月
出版者・発行元：ASME
DOI： 10.1115/1.3191729 　

ISSN：1932-6181

eISSN：1932-619X

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A parallel manipulator concept using Instable polymer actuators has been developed to perform prostate cancer biopsy and deliver therapy within the bore of a magnetic resonance imaging (MRI) scanner The dielectric elastomer actuators (DEAs) used in this manipulator concept are promising for MRI compatible robotics because they do not interfere with the high magnetic fields of MRI while having good mechanical performance and being low cost In the past these actuators have been plagued by robustness problems when used in a continuous manner Recent studies show that reliability significantly improves when DEAs are used in a Instable manner, as proposed here This paper investigates the potential of the proposed manipulator concept by evaluating the positioning accuracy and MRI compatibility of a laboratory prototype developed for clinically relevant design criteria An analytical model cif the manipulator kinematics is prevented Analytical and experimental results validate that the proposed technology can provide an accurate needle placement required to perform prostate. cancer treatments The prototypes MRI compatibility is validated in a 3 T clinical MRI scanner The parallel manipulator concept using bumble polymer actuators is shown to be a viable approach to pet:fin-In MRI guided needle insertions for prostate cancer biopsy and therapy [DOI 10.1115/1.3191729]
形態可変機能を有する2車体連結クローラ査読有り

大石千種, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 永谷圭司, 吉田和哉, 明愛国, 下条誠

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 ROBOMEC2009， 1A2-G18　2009年5月
軟弱地盤や急斜面の走行を可能とする面接触型移動ロボットの設計と開発査読有り

吉田和哉, 永谷圭司, 多田隈建二郎, 木下宏晃

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 ROBOMEC2009， 2P1-D17　2009年5月
大車輪径を構成可能な脚車輪可変モジュール査読有り

多田隈建二郎, 丸山央, エリックロメール, 永谷圭司, 吉田和哉, 明愛国, 下条誠

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 ROBOMEC2009， 2P1-D19　2009年5月
横方向への移動を特徴とする円形断面クローラロボットの開発第２報：円弧状地形および軟弱地での基本走行試験査読有り

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 永谷圭司, 吉田和哉, 明愛国, 下条誠

第14回ロボティクスシンポジア予稿集　2009年3月
High Speed and High Sensitivity Slip Sensor Utilizing Characteristics of Conductive Rubber - Relationship Between Shear Deformation of Conductive Rubber and Resistance Change - 査読有り

Seiichi Teshigawara, Kenjiro Tadakuma, Aiguo Ming, Masatoshi Ishikawa, Makoto Shimojo

Journal of Robotics and Mechatronics　21　(2)　200-208　2009年
Tracked Vehicle with Circular Cross-Section to Realize Sideways Motion 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Keiji Nagatani, Kazuya Yoshida, Steve Peters, Martin Udengaard, Karl Iagnemma

ICRA: 2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-7　3280-+　2009年
出版者・発行元：IEEE
ISSN：1050-4729

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In this video, a novel tracked mechanism for sideways motion is presented. The tracked mechanism is of circular cross-section and has active rolling axes at the center of the circles. Conventional tracked mechanisms can support massive loads, but cannot produce sideways motion. Additionally, previous crawler edges sink undesirably on soft ground, particularly when the vehicle body is subject to a sideways tilt. The proposed design solves these drawbacks by adopting a circular cross-section crawler. A prototype has been developed to illustrate the concept. Motion experiments confirm the novel properties of this mechanism: sideways motion and robustness against edge-sink. Motion experiments, with a test vehicle are also presented.
Development of High-Sensitivity Slip Sensor Using Special Characteristics of Pressure Conductive Rubber 査読有り

Seiichi Teshigawara, Kenjiro Tadakuma, Aiguo Ming, Masatoshi Ishikawa, Makcoto Shimojo

ICRA: 2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-7　1311-+　2009年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ROBOT.2009.5152388 　

ISSN：1050-4729

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Even with the eyes closed, humans are able to grip an object with minimal force without such information as the coefficient of friction or the weight. Tactile sensors capable of detecting slippage are necessary for this gripping action to be realized in a robot hand. Heretofore, many slip sensors were developed and produced, but there was not a slip sensor of simple structure practical for installation on fingertips of a robot hand. Therefore, we propose a low-profile/lightweight slip sensor of simple structure. The special properties of pressure conductive rubber are utilized as a detection device in this sensor. In this paper, we discuss the results of trial manufacture and of slip detection property testing of this sensor. Moreover, we will report the results of slip prevention experiments by this prototype slip sensor, and indicate that the pressure conductive rubber is promising as a material of slip sensor.
Armadillo-Inspired Wheel-Leg Retractable Module 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Akira Maruyama, Eric Rohmer, Keiji Nagatani, Kazuya Yoshida, Aiguo Ming, Shimojo Makoto, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko

2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS (ROBIO 2009), VOLS 1-4　610-+　2009年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ROBIO.2009.5420604 　

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In this paper, a new category of wheel-leg hybrid robot inspired by retracting configuration of the armadillo is presented. The proposed mechanism can compose large wheel diameter compared with the previous hybrid robot to realize high ability to climb obstacles. A prototype model of one Wheel-Leg module of the proposed robot mechanism has been developed to illustrate the concept. Actual design and mode changing experiment with a test mechanical module is also presented. Basic movement tests and the test to see the basic property of the rotational fingertip are also shown.
Mechanical Design and Basic Running Experiments of "Tri-StarIII": Horizontal Polyarticular Expandable 3-wheeled Planetary Rover 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Masatsugu Matsumoto, Shigeo Hirose

Journal of Robotics and Mechatronics　20　(6)　887-896　2008年12月
円形断面により横方向移動を実現するクローラユニットの開発～球状全方向車輪"Omni-Ball"の発展型機構として～査読有り

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 木下宏晃, 永谷圭司, 吉田和哉, Karl Iagnemma(MIT

第14回日本IFToMM会議シンポジウム　2008年7月12日
球状全方向車輪「Omni-Ball」の開発査読有り

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 広瀬茂男

第13回ロボティクス・シンポジア予稿集　2008年3月16日
Connected Two Units Crawlers to Realize Automatic Multiple Configurations as Search and Rescue Robot 査読有り

Kenjiro Tadakuma

Journal of Robotics and Mechatronics　20　(1)　106-115　2008年2月
Tetrahedral Mobile Robot with Spherical Omnidirectional Wheel 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Jose Berengueres

Journal of Robotics and Mechatronics　20　(1)　125-134　2008年2月
出版者・発行元：None
DOI： 10.20965/jrm.2008.p0125 　

ISSN：0915-3942

eISSN：1883-8049
ウェアラブル触覚ディスプレイを用いた有毛部皮膚の触覚に関する研究査読有り

多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 横井一仁

日本バーチャルリアリティ学会論文誌　13　(4)　429-438　2008年
出版者・発行元：特定非営利活動法人日本バーチャルリアリティ学会
DOI： 10.18974/tvrsj.13.4_429 　

ISSN：1344-011X

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In this research, we propose the analysis method of visual and haptic information flow in human central nervous system by using a wearable haptic display for hairy skin of human arm. This display can produce haptic stimulation on the hairy skin of human arm by using DC motors. In the evaluation experiment, we used the virtual reality system with physical mass-spring-damper calculation, and controlled virtual arm with mechanical haptic display and motion capture system.
The experimental study of a precision parallel manipulator with binary actuation: With application to MRI cancer treatment 査読有り

K. Tadakuma, L. M. DeVita, J. S. Plante, Y. Shaoze, S. Dubowsky

2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-9　2503-2508　2008年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ROBOT.2008.4543589 　

ISSN：1050-4729

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In this paper the performance of a high-precision parallel robot manipulator with bistable actuation is experimentally evaluated. The manipulator is for performing prostate cancer biopsy and treatment within the bore of a Magnetic Resonance Imaging (MRI) system. The analysis and simulations have shown that this bistable manipulator is able to perform well with dielectric elastomer actuators that have been shown to be compatible with the high magnetic fields of an MRI. In this work an experimental prototype system was developed and tested. The results show that it provides the precise needle placement required by the medical task.
Mechanical Design of Cylindrical Track for Sideways Motion 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Hiroaki Kinoshita, Keiji Nagatani, Kazuya Yoshida, Martin Udengaard, Karl Iagnemma

2008 INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS AND AUTOMATION: (ICMA), VOLS 1 AND 2　161-+　2008年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ICMA.2008.4798744 　

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In this paper, a novel crawler mechanism for sideways motion is presented. The crawler mechanism is of circular cross-section and has active rolling axes at the center of the circles. Conventional crawler mechanisms can support massive loads, but cannot produce sideways motion. Additionally, previous crawler edges sink undesirably on soft ground, particularly when the vehicle body is subject to a sideways tilt. The proposed design solves these drawbacks by adopting a circular cross-section crawler. A prototype has been developed to illustrate the concept. Motion experiments confirm the novel properties of this mechanism: sideways motion and robustness against edge-sink. Motion experiments, with a test vehicle are also presented.
Crawler Vehicle with Circular Cross-Section Unit to Realize Sideways Motion 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Keiji Nagatani, Kazuya Yoshida, Steve Peters, Martin Udengaard, Karl Iagnemma

2008 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTS AND INTELLIGENT SYSTEMS, VOLS 1-3, CONFERENCE PROCEEDINGS　2422-+　2008年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2008.4651223 　

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In this paper, a novel crawler mechanism for sideways motion is presented. The crawler mechanism is of circular cross-section and has active rolling axes at the center of the circles. Conventional crawler mechanisms can support massive loads, but cannot produce sideways motion. Additionally, previous crawler edges sink undesirably on soft ground, particularly when the vehicle body is subject to a sideways tilt. The proposed design solves these drawbacks by adopting a circular cross-section crawler. A prototype has been developed to illustrate the concept. Motion experiments confirm the novel properties of this mechanism: sideways motion and robustness against edge-sink. Motion experiments, with a test vehicle are also presented.
Motions on Steps and Slopes of Omni-Directional Mobile Robot, "VmaxCarrier2 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Shigeo Hirose

International Journal of Factory Automation, Robotics and Soft Computing, INTERNATIONAL SOCIETY FOR ADVANCED RESEARCH　4　69-76　2007年10月
Mechanical Design of Joint Braking and Underactuated Mechanism of "Tri-Star3 査読有り

Kenjiro Tadakuma, MASATSUGU MATSUMOTO, SHIGEO HIROSE

International Journal of Factory Automation, Robotics and Soft Computing　2　128-134　2007年4月
Structural properties of a scaled gecko foot-hair 査読有り

Jose Berengueres, Shigeki Saito, Kenjiro Tadakuma

BIOINSPIRATION & BIOMIMETICS　2　(1)　1-8　2007年3月
出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD
DOI： 10.1088/1748-3182/2/1/001 　

ISSN：1748-3182

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Experimental measurements on a cm-scale replica structure of a gecko foot-hair where magnets are used in place of (the usual) van der Waals force are reported. We conduct naked-eye experiments and investigate the mechanical properties of such hair structure and shapes that constitute it. Links between shapes and mechanical properties (functions) useful in geckos for clinging onto walls and adhering to rough surfaces are explained in terms of energy efficiency.
Compliant distributed magnetic adhesion device for wall climbing 査読有り

Jose Berengueres, Kenjiro Tadakuma, Tatsuaki Kamoi, Robert Kratz

PROCEEDINGS OF THE 2007 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-10　1256-+　2007年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ROBOT.2007.363157 　

ISSN：1050-4729

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We introduce a distributed compliant device inspired in gecko foot. It consists of a holder and small independent adhesion units on a flexible support. Unlike gecko, that uses Van der Waals force to achieve adhesion, the proposed design can be based on other adhesion phenomena, (for example magnetic or electrostatic force). We evaluate an implementation based on magnets. Key features are: limited surface roughness compliance, efficiency and cost-performance.
Fiber-based Solar Cell for Mobile Suits 査読有り

Jose Berengueres, Robert Kratz, Kenjiro Tadakuma

the 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition　2007年
On the form and function of gecko foot-hair for wall mobility (video background) 査読有り

Jose Berengueres, Kenjiro Tadakuma, Tatsuaki Kamoi

PROCEEDINGS OF THE 2007 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-10　3126-+　2007年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ROBOT.2007.363949 　

ISSN：1050-4729
Mechanical design of "Omni-Ball": Spherical wheel for holonomic omnidirectional motion 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma

2007 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON AUTOMATION SCIENCE AND ENGINEERING, VOLS 1-3　1112-1118　2007年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/COASE.2007.4341852 　

ISSN：2161-8070

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In this paper, mechanical design of a novel spherical wheel shape for a omni-directional mobile robot is presented. The wheel is used in a omnidirectional mobile robot realizing high step-climbing capability with its hemispherical wheel. Conventional Omniwheels can realize omnidirectional motion, however they have a poor step overcoming ability due to the sub-wheel small size. The proposed desing solves this drawback by means of a 4 wheeled design. "Omni-Ball" is formed by two passive rotational hemispherical wheels and one active rotational axis. An actual prototype model has been developed to illustrate the concept and to perform preliminary motion experiments, through which the basic performance of the Omnidirectional vechicle with this proposed Omni-Ball mechanism was confirmed. An prototype has been developed to illustrate the concept. Motion experiments, with a test vehicle are also presented.
Few DOF walking robot with outer-wheels 査読有り

Riichiro Tadakuma, Kenjiro Tadakuma, Robert D. Howe

2007 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON AUTOMATION SCIENCE AND ENGINEERING, VOLS 1-3　608-615　2007年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/COASE.2007.4341768 　

ISSN：2161-8070

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This paper describes the design and prototype testing of a few D.O.F. walking robot. This new design has hybrid wheeled-legged mechanism composed of an outer frame with novel omni-directional wheels, "Omni-Balls", and inner legs that provide thrust. Compared to previous hybrid designs, this walking robot has high stability on rough terrain because the wheels are located outside of the legs. In addition, the design permits the use of simplified leg designs with only one or two actuated degrees of freedom. We present performance results from prototype tests and consider implications for enhanced designs.
Development of holonomic omnidirectional vehicle with "Omni-Ball": Spherical wheels 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Jose Berengeres

2007 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-9　33-+　2007年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2007.4399560 　

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In this paper, mechanical design of a novel spherical wheel shape for a omni-directional mobile robot is presented. The wheel is used in a omnidirectional mobile robot realizing high step-climbing capability with its hemispherical wheel. Conventional Omniwheels can realize omnidirectional motion, however they have a poor step overcoming ability due to the sub-wheel small size. The proposed desing solves this drawback by means of a 4 wheeled design. "Omni-Ball" is formed by two passive rotational hemispherical wheels and one active rotational axis. An actual prototype model has been developed to illustrate the concept and to perform preliminary motion experiments, through which the basic performance of the Omnidirectional vechicle with this proposed Omni-Ball mechanism was confirmed. An prototype has been developed to illustrate the concept. Motion experiments, with a test vehicle are also presented.
Tri-Star3; Horizontal Polyarticular Arm Equipped 3-Wheeled Expandable Rover 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Masatsugu Matsumoto, Shigeo Hirose

The video Proc. of 2006 The IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robotics and Systems (IROS2006)　5-5　2006年10月9日
Connected Two Units Crawlers to Realize Automatic Multiple Configurations as Search and Rescue Robot 査読有り

Kenjiro Tadakuma

Proc. of the 2006 IEEE International Workshop on Safety, Security, and Rescue Robotics(SSRR2006)　2006年8月22日
Throwable Search and Rescue Robot with Tetrahedral Shape 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Jose Berengueres

Proc. of the 2006 IEEE International Workshop on Safety, Security, and Rescue Robotics(SSRR 2006)　2006年8月22日
水平多関節式展開型惑星探査ローバ「Tri－StarIII」の開発査読有り

多田隈建二郎, 松本正嗣, 広瀬茂男

第11 回ロボティクス・シンポジア予稿集　2006年3月16日
Mechanical design of joint braking and underactuated mechanism of "Tri-Star3"; horizontal polyarticular arm equipped 3-wheeled expandable mobile robot 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Matsumoto Masatsugu, Shigeo Hirose

2006 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-12　4252-+　2006年
出版者・発行元：IEEE

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In this paper, a horizontal polyarticular expandable 3-wheeled planetary rover "Tri-Star" is proposed. This expandable rover conjugates compact folded size with high stability on rough terrain. The design of braking mechanism in each arm's joint is explained in detail. Through experiments, we confirmed the effectiveness of: (i) the underactuated braking mechanism with optimal shape cam and (ii) the underactuated motion of the arm-wheel module. By using this the proposed system achieves onmidiretional mobility with light weight.
Gecko-On The Shape and Function of Gecko Foot-Hair 査読有り

Jose Berengueres, Kenjiro Tadakuma, Shigeki Saito

Capsule Summaries of Cotestants, MRS Material Research Society Fall Meeting (MRS 2006)　2006年
Joint mechanism to automatically realize multiple configurations for a connected vehicle 査読有り

Kenjiro Tadakuma

2006 1ST IEEE RAS-EMBS INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIOMEDICAL ROBOTICS AND BIOMECHATRONICS, VOLS 1-3　229-235　2006年
出版者・発行元：IEEE
ISSN：2155-1782

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This paper describes the joint mechanism to realize various configurations for a connected vehicle. By changing the configuration of two connected vehicle units in relative positions, the robot with this mechanism can automatically adapt to the configurations of obstacles in the field, including such complicated structures like debris after disasters. To assess the performance of this joint mechanism, an actual prototype model was developed and the basic performances of this vehicle were confirmed through mobile experiments.
Tetrahedral mobile robot with novel ball shape wheel 査読有り

Kenjiro Tadakuma

2006 1ST IEEE RAS-EMBS INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIOMEDICAL ROBOTICS AND BIOMECHATRONICS, VOLS 1-3　441-447　2006年
出版者・発行元：IEEE
ISSN：2155-1782

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In this paper, a mobile robot with a tetrahedral shape for its basic structure is presented as a thrown robot for search and rescue robot application. The Tetrahedral Mobile Robot has its body in the center of the whole structure. The driving parts that produce the propelling force are located at each corner. As a driving wheel mechanism, we have developed the "Omni-Ball" with one active and two passive rotational axes, which is explained in detail. An actual prototype model has been developed to illustrate the concept and to perform preliminary motion experiments, through which the basic performance of the Tetrahedral Mobile Robot was confirmed.
Mechanical design of joint braking and underactuated mechanism of "Tri-Star3"; Horizontal polyarticular arm equipped 3-wheeled expandable mobile robot 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Matsumoto Masatsugu, Shigeo Hirose

IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems　4252-4259　2006年

DOI： 10.1109/IROS.2006.281953 　

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In this paper, a horizontal polyarticular expandable 3-wheeled planetary rover "Tri-Star3" is proposed. This expandable rover conjugates compact folded size with high stability on rough terrain. The design of braking mechanism in. each arm's joint is explained in detail. Through experiments, we confirmed the effectiveness of: (i) the underactuated braking mechanism with optimal shape cam and (ii) the underactuated motion of the arm-wheel module. By using this the proposed system achieves omnidiretional mobility with light weight. © 2006 IEEE.
Magnetic hair for wall mobility 査読有り

Jose Berengueres, Kunio Takahashi, Shigeki Saito, Kenjiro Tadakuma

2006 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-12　3934-+　2006年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2006.281826 　

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We introduce a climbing system, inspired by gecko foot that uses magnets in place of Van der Waals interaction. This is possible because both forces, except for a scale factor, have similar force-curves. Taking advantage of this fact, we manufactured a hand-size "magnetic" version of a gecko-foot. This allowed us to conduct naked-eye experiments. As a result we identify four shape-function relations that might partially explain the design of gecko feet. Additionally, we report experimental data, introduce a quantitative concept to compare climbing systems and show a prototype of magnetic hair.
Gecko inspired electrostatic chuck 査読有り

Jose Berengueres, Masataka Urago, Shigeki Saito, Kenjiro Tadakurna, Hiroyuki Meguro

2006 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS, VOLS 1-3　1018-+　2006年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/ROBIO.2006.340368 　

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We introduce a climbing system, inspired by gecko foot that uses Electrostatic Chuck (ESC) in place of Van der Waals interaction. Electrostatic chucks are currently used in wafer foundries to pick-up and move delicate thin semiconductor wafers. The properties of ESC make it an interesting adhesion force for wall mobility applications. However the great dependency of current ESCs' adhesion force on the surface roughness of the substrate renders them ineffective in "normal-roughness" walls. By combining ESC adhesion with gecko's foot-hair surface-roughness adaptability function we propose a device for wall mobility applications.
Mechanical Design of VmaxCarrier2, Omnidirectional Mobile Robot with Function of Step-Climbing 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Shigeo Hirose

Journal of Robotics and Mechatronics　17　(2)　198-207　2005年
Mechanical design of horizontal polyarticular expandable 3-wheeled planetary rover; "Tri-Star3" 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Matsumoto Masatsugu, Shigeo Hirose

2005 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS AND AUTOMATIONS, VOLS 1-4, CONFERENCE PROCEEDINGS　236-241　2005年
出版者・発行元：IEEE

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In recent years, the exploration for other planets are really popular among many researchers [1] [2]. It seems that Rover is the one of the best application to know the details of the surface of the planets. For example, Spirits and Opportunity; the rovers of NASA[3], still keep exploring on mars, and we can get a great number of information of Mars from those rovers. Therefore, such a kind of rover is very important and effective for planetary exploration. This paper proposes the concept of the horizontal polyarticular expandable 3-wheeled planetary rover, "Tri-StarIII" which based on the expandable rover. The development of the arm, wheel configuration are presented in detail.
Motions on steps and slopes of omni-directional mobile robot "VmaxCarrier2" 査読有り

K Tadakuma, R Tadakuma, S Hirose

2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Vols 1-4　2700-2707　2005年
出版者・発行元：IEEE
DOI： 10.1109/IROS.2005.1545384 　

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"VmaxCarrier2" is an omni-directional mobile robot with step-climbing capability, which can be used as a compact, quiet, and durable transportation vehicle in cluttered and cramped environments. In this study we discuss the step-climbing sequence of this omni-directional mobile robot with step-climbing capability. In addition that, we show some motions on steps and slope of this vehicle.
段差踏破型全方向移動車両の開発査読有り

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 廣瀬茂男

第9回ロボティクス・シンポジア予稿集　2004年3月
Omni-Directional Mobile Robot with Step-Climbing Capability: "VmaxCarrier2 査読有り

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Shigeo Hirose

Proc. of the 1st IEEE Technical Exhibition Based Conference on Robotics and Automation (TExCRA2004)　95-96　2004年
Development of VmaxCarrier2: Omni-directional mobile robot with function of step-climbing 査読有り

K Tadakuma, S Hirose, R Tadakuma

2004 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1- 5, PROCEEDINGS　3111-3118　2004年
出版者・発行元：IEEE
ISSN：1050-4729

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"VmaxCarrier2" is an omni-directional mobile robot with step-climbing capability, which can be used as a compact, quiet, and durable transportation vehicle in cluttered and cramped environments. We have already developed several kinds of omni-directional mobile robots for situations where it is desirable to be able to move in all directions, such as "VUTON[1]" and "VmaxCarrier[2][3]". To construct an omni-directional mobile robot with a greatly improved capability to climb steps, we developed the Omni-Disc2, a Bent Pneumatic Actuator, and a pneumatic system. These novel components were constructed into a prototype, and through evaluation experiments we have confirmed the improved step climbing capability of VmaxCarrier2.

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MISC 189

摩擦可変機能を有する1自由度ソフトロボットハンドの開発

西村斉寛, 清水健介, 野尻晴太, 多田隈建二郎, 鈴木陽介, 辻徳生, 渡辺哲陽

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2022　2022　2A2-S06　2022年
出版者・発行元：Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmermd.2022.2a2-s06 　

eISSN：2424-3124
片持ち送水管の流体噴射による安定浮上制御

安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　65　238-244　2021年5月26日
出版者・発行元：システム制御情報学会
空飛ぶ消火ホースの遠隔操作を目指した根本台車の制御方法の検討台車運動が安定浮上に与える影響の分析

前澤侑大, 山内悠, 安藤久人, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 圓山重直, 田所諭

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　65　895-897　2021年5月26日
出版者・発行元：システム制御情報学会
空飛ぶ消火ホースロボットの特性を考慮した至近距離からの放水による火災抑制効果の検証

安藤久人, 安部祐一, 山口智香, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 鳥飼宏之, 圓山重直, 田所諭

日本火災学会研究発表会概要集　2020 (CD-ROM)　2020年
飛行体の安定・連続着陸のための吊り下げ式ポートシステム-離発着のロバスト性向上のための受動位置決め機構の考案-

藤倉大貴, 多田隈建二郎, 渡辺将広, 岡田佳都, 岡田佳都, 大野和則, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
膜破損時にも柔剛切替機能を維持可能な被覆式ジャミンググリッパ機構-基本保持特性の評価-

恩田一生, 小澤悠, 高橋知也, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
ヒモムシの吻構造に基づく先端伸展型トーラス機構-屈曲時でも先端折返し収納が可能な水力学的骨格構造の考案と動作解析-

高橋知也, 波々伯部夏美, 渡辺将広, 柁原宏, 山崎剛史, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
軸方向推進の観点からの全方向駆動メカニズム-繊毛振動体の実機具現化と交差型ヘリカル歯車機構による移動体化-

恩田一生, 高橋知也, 小澤悠, 清水杜織, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
可食自励振動メカニズム

小澤悠, 恩田一生, 高橋知也, 清水杜織, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
信頼性を向上させた水噴射により浮上する索状ロボットの開発

山内悠, 前澤侑大, 高橋優太, 郷初瑠, ALVIN Quek Ching, ANUBRATA Nath, 安藤久人, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 圓山重直, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
極小剛を網羅配置した保護外皮メカニズム-ウロコ状機構の耐穿刺性・伸縮性・耐脱鱗性の評価-

鉄井光, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
薄型化を可能にする2軸湾曲揺動メカニズム

西城直人, 渡辺将広, 信時正嗣, 鈴木信太郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
自己修復機能を実現するソフトロボット血管機構

猪股翔平, 飯島哲朗, 山崎裕太, 恩田一生, 高橋知也, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 古川英光, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
交差型ヘリカル歯車機構に基づく能動双リング式全方向駆動車輪-グローサによる不整地走破性の向上-

緑川俊貴, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
加圧により高剛性化するジャミング転移機構-流体駆動式柔剛切替メカニズムの考案と具現化-

恩田一生, 小澤悠, 渡辺将広, 高根英里, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
高速開傘と絡まり抑制を可能にする剛体棒パラシュート機構

小澤悠, 恩田一生, 高橋智也, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
超薄型化と高剛性化を両立可能な能動湾曲メカニズム-笹舟構造に着目した球状変形機構の考案-

高橋知也, 渡辺将大, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年

ISSN：2424-3124
円状断面構造化を基本核とする全方向移動・駆動メカニズム

高橋優太, 恩田一生, 高橋知也, 小澤悠, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
径方向多段構造を有する加圧式1次元ジャミング転移機構-内外相互スライドにより非接触推進を可能とする柔剛切替え索状体-

恩田一生, 渡辺将広, 高根英里, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
弾性履帯の形状適応により高踏破性を可能とする移動メカニズム

小澤悠, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 高根英里, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
能動多関節式径方向層状柔剛切替えメカニズム-不定形対象物への形状適応を可能とする線状機構-

向出陸央, 渡辺将広, 高橋知也, 小澤悠, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
HueCode:色相別重畳により相対姿勢と任意情報を読出可能な汎用マーカ

岡田佳都, 岡田佳都, 藤倉大貴, 小澤悠, 多田隈建二郎, 大野和則, 大野和則, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
非密閉式水圧駆動トーラス機構-先端能動首振りにより任意方向操舵を可能とする長尺伸縮メカニズム-

高橋知也, 渡辺将広, 高根英里, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
磁気鍵トリガ式連結分離機構

高橋昌己, 清水杜織, 岡田佳都, 岡田佳都, 高橋知也, 藤倉大貴, 高根英里, 大野和則, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
膜破損時の内容物飛散防止・漏出抑制を可能とする柔剛切替グリッパ機構

金田侑, 恩田一生, 渡辺将広, 西谷誠治, 戸島亮, 高根英里, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
低リスク高積載を目指したモジュール式球殻ロータドローンの開発

高橋昌己, 岡田佳都, 岡田佳都, 多田隈建二郎, 大野和則, 大野和則, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
ARマーカとQRコードを色相別重畳したHueCodeによる非GNSS環境でのドローンの絶対姿勢推定

藤倉大貴, 岡田佳都, 岡田佳都, 多田隈建二郎, 大野和則, 大野和則, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
能動自己修復性ソフトロボット血管機構-螺旋状血管経路による貫通傷に対する基礎修復能力実験-

猪股翔平, 山崎裕太, 志賀郁也, 亀岡将成, SHIBLEE MD Nahin Islam, 渡辺将広, 高根英里, 多田隈建二郎, 古川英光, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　38th　2020年
分布繊毛推進機構により駆動される柔軟索状ロボットのモデルの評価と分散制御の検討

山内悠, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM)　2020　2020年
柔軟スパイラル磁気歯車機構-回転及び伸縮変形の2軸交差駆動に基づく螺旋式伝達体の考案・具現化-

高根英里, 高橋優太, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　21st　2020年
根本台車の遠隔操作を可能にした空飛ぶ消火ホースロボットの評価システムの開発

前澤侑大, 山内悠, 高橋優太, 郷初瑠, CHING QUEK Alvin, ANUBRATA Nath, 安藤久人, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 圓山重直, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　21st　2020年
磁性ピンアレイ・膜袋複合グリッパ機構-柔軟膜内全域への磁気伝搬を可能とする把持メカニズム-

釼持優人, 恩田一生, 高根英里, 渡辺将広, 金田侑, 西谷誠治, 戸島亮, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　21st　2020年
断面2次モーメント式柔剛切替機構

高橋優太, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　21st　2020年
AED運搬ドローンへの適用を目指した永電磁式無電力把持機構と逆起電力に基づく把持成否判定手法の開発

加美聡哲, 原田勇希, 山口智香, 岡田佳都, 大野和則, 多田隈建二郎, 田所諭

ロボティクスシンポジア予稿集　24th　2019年

ISSN：1881-7300
空飛ぶ消火ホースロボットによる遠隔消火

安藤久人, 安部祐一, 山口智香, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 圓山重直, 田所諭

日本火災学会研究発表会概要集　2019　2019年
径方向層状ジャミング機構

向出陸央, 清水杜織, 小澤悠, 高橋知也, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　37th　2019年
膜破損時にも柔剛切替機能を維持可能な被覆式ジャミング機構-柔剛切替膜メカニズムと1次元ジャミング機構の統合体-

恩田一生, 小澤悠, 高橋知也, 清水杜織, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　37th　2019年
ヒモムシ吻の伸展・湾曲・分岐構造を抽能したトーラス機構

高橋知也, 波々伯部夏美, 小澤悠, 渡辺将広, 柁原宏, 山崎剛史, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　37th　2019年
分布繊毛推進機構により駆動される柔軟索状ロボットのモデル化と分散制御の検討

山内悠, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年
空飛ぶ消火ホースのための受動噴射ノズルの開発

山口智香, 安部祐一, 安藤久人, 山内悠, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 円山重直, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
交差型ヘリカル歯車機構に基づく能動双リング式全方向駆動車輪-第2報:横方向段差・溝踏破性能の定量比較-

緑川俊貴, 恩田一生, 高橋知也, 小澤悠, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
飛行輸送体から投入可能な探査用小型群ロボット-第2報:剛体棒パラシュート機構の統合機による着陸・分離実験-

小澤悠, 清水杜織, 恩田一生, 向出理央, 猪股翔平, 山田健斗, 矢内智大, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
空気浮上型索状ロボットの胴体のねじれの影響を受けない安定浮上の実現による災害現場における運用性向上

藤川匠, 山内悠, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
柔軟式流体貯蔵タンク機構

猪俣翔平, 高橋知也, 小澤悠, 清水杜織, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
大変形する柔軟送水ホースの流体力を考慮したモデル化に関する考察

安部祐一, 山内悠, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
微小操作力での把持状態切替を可能とするIBマグネット式万力機構

清水杜織, 小澤悠, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
ピッチ軸型ラックチェーン機構-実機具現化における噛合率向上のためのガイド構造の導入-

西城直人, 清水杜織, 小澤悠, 高橋知也, 恩田一生, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
極小剛を網羅配置した保護外皮メカニズム-耐脱鱗性を有する伸縮自在な柔剛兼備ウロコ状機構の考案と具現化-

鉄井光, 清水杜織, 小澤悠, 高橋知也, 恩田一生, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
組織を三次元曲面に切離可能な能動湾曲式超薄型メス機構

渡辺将広, 林聡輔, 清水杜織, 郡司芽久, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
Hot-Ice現象を活用した全方向包み込み式なじみグリッパ機構-第4報:微小粒子の添加による結晶化時の剛性向上-

清水杜織, 林聡輔, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
微小操作力での柔剛切替を可能とするIBマグネット式MR流体グリッパ機構-第1報:基本構成と磁石配列によるIBマグネットの小型強力化-

清水杜織, 林聡輔, 鉄井光, 猪股翔平, 向出陸央, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
浮上型索状ロボットのためのワイヤを用いた受動的制振機構の性能評価

山口智香, 安部祐一, 安藤久人, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 円山重直, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
アリクイ舌構造を生物抽能する連続吐出メカニズム

林聡輔, 清水杜織, 郡司芽久, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
柔剛切替可能な連続櫛状関節機構

向出陸央, 藤本敏彰, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
空飛ぶ消火ホースロボットの長尺化を考慮した流路設計

安藤久人, 安部祐一, 山口智香, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 円山重直, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
ポリゴナル折紙駆動体:収縮動作が可能な剛体ベローズ機構-基本変形特性の導出-

渡辺将広, 林聡輔, 清水杜織, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
軸方向伸展拘束型トーラスバルーン機構

鉄井光, 猪股翔平, 林聡輔, 清水杜織, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
エアカーテンにより内圧を高めた二自由度能動ノズルの提案

山内悠, 石井昭裕, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
静的モデルによる柔軟空圧アクチュエータの位置推定と配管ロボットの推進動作生成への応用

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
双配置型構造により大変形可能な袋グリッパ機構

渡辺将広, 藤本敏彰, 鉄井光, 向出陸央, 猪股翔平, 金田侑, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
可食バネ要素-型から造る螺旋状可食弾性構造-

小澤悠, 清水杜織, 高橋知也, 恩田一生, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　37th　2019年
可食柔剛切替メカニズム

清水杜織, 林聡輔, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
可食反射型駆動メカニズム-反射的動作のための圧力-駆動連結機構-

小澤悠, 高橋知也, 清水杜織, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　20th　2019年
細胞シート貼付を可能にする軸方向伸展拘束型トーラス機構

猪股翔平, 鉄井光, 林聡輔, 清水杜織, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 清水達也, 関根秀一, 本間順, 清水将伍, 佐野和紀, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

ISSN：2424-3124
Dual-arm construction robot with remote-control function

Hiroshi Yoshinada, Keita Kurashiki, Daisuke Kondo, Keiji Nagatani, Seiga Kiribayashi, Masataka Fuchida, Masayuki Tanaka, Atsushi Yamashita, Hajime Asama, Takashi Shibata, Masatoshi Okutomi, Yoko Sasaki, Yasuyoshi Yokokohji, Masashi Konyo, Hikaru Nagano, Fumio Kanehiro, Tomomichi Sugihara, Genya Ishigami, Shingo Ozaki, Koich Suzumori, Toru Ide, Akina Yamamoto, Kiyohiro Hioki, Takeo Oomichi, Satoshi Ashizawa, Kenjiro Tadakuma, Toshi Takamori, Tetsuya Kimura, Robin R. Murphy, Satoshi Tadokoro

Springer Tracts in Advanced Robotics　128　195-264　2019年1月1日

DOI： 10.1007/978-3-030-05321-5_5 　

ISSN：1610-7438

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© Springer Nature Switzerland AG 2019. In disaster areas, operating heavy construction equipment remotely and autonomously is necessary, but conventional remote-controlled heavy equipment has problems such as insufficient operability, limited mobility on slopes and stairs, and low work efficiency because of difficult remote control. As part of the ImPACT-TRC Program, a group of Japanese researchers attempts to solve these problems by developing a construction robot for disaster relief tasks with a new mechanism and new control methods. This chapter presents the overview of construction robot and the details of main elemental technologies making up the robot. Section 5.1 describes the basic configuration of the robot and the teleoperation system. Section 5.2 is a tether powered drone which provides extra visual information. Sections 5.4 and 5.3 are force and tactile feedback for skillful teleoperation. Section 5.5 is visual information feedback which consists of an arbitrary viewpoint visualization system and a visible and LWIR camera system to observe surrounding of the robot in a dark night scene and/or a very foggy scene. These functions can dramatically increase construction equipment’s capacity to deal with large-scale disasters and accidents.
スクリュー式差動回転機構を活用した関節・腕メカニズム : 2入力2出力の伝達構造の観点からの駆動方法

髙根英里, 藤本敏彰, 清水杜織, 藤田政宏, 小松洋音, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　62　4p　2018年5月16日
出版者・発行元：システム制御情報学会
極限グリッパ機構 : ImPACT T.R.Cにおける柔剛切替えメカニズムの変遷

藤田政宏, 藤本敏彰, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集　62　6p　2018年5月16日
出版者・発行元：システム制御情報学会
ImPACT TRC太索状ロボットの研究開発の現状と展望査読有り

松野文俊, 奥乃博, 藤原始史, 伊達央, 有泉亮, 亀川哲志, 竹森達也, 田中基康, 多田隈建二郎, 藤田政宏, 鈴木陽介, 坂東宜昭, 糸山克寿

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2018　(0)　2A2-K04　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2018.2A2-K04 　

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We have developed wheel-less snake robots and snake robots with active wheels in ImPACT TRC project. Applications of them are plant inspection and disaster response. In this paper development and future extension of snake-like robots are presented.
能動スコープカメラ挿入機を用いた自動挿入システムの構築

山内悠, 安部祐一, 坂東宜昭, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集(CD-ROM)　62nd　2018年
流体に起因する力を考慮した柔軟送水ホースの浮上方法に関する考察

安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集(CD-ROM)　62nd　2018年
大型ボイラ内壁を検査するロボットシステムの開発第3報-点検台車のための内部力補償型磁気吸着クローラ機構の考案・具現化

小澤将生, 多田隈建二郎, 岡田佳都, 田所諭

ロボティクスシンポジア予稿集　23rd　2018年

ISSN：1881-7300
磁気復元力生成により内部補償を実現するマグネット機構-第3報:大型強力化と平行指グリッパ機構の実機具現化-

清水杜織, 藤本敏彰, 林聡輔, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　36th　2018年
1次元柔剛切替メカニズムを活用したトーラスグリッパ機構-線状ジャミング転移機構を基軸とした構造例-

藤本敏彰, 清水杜織, 藤田政宏, 高根英里, 林聡輔, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　36th　2018年
加圧すると“縮む“ベローズ機構-ポリゴナル折紙駆動体-

渡辺将広, 林聡輔, 藤本敏彰, 清水杜織, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　36th　2018年
柔剛切替式膨縮パッド循環移動体-大型ボイラ内壁検査のための壁面移動ロボット機構-

林聡輔, 多田隈建二郎, 岡田佳都, 清水杜織, 藤本敏彰, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　36th　2018年
2自由度臀部皮膚せん断変形による自己運動の加速感覚の誘発

堀江新, 野村陽人, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 永野光, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
軸方向波動伝播ホイール機構第4報駆動基礎部の高剛性化および車両構成

西村礼貴, 藤本敏彰, 林聡輔, 清水杜織, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
水噴射で浮上する片持ち送水管の安定性に関する考察

安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
柔軟索状ロボットの操作支援手法の検討

山内悠, 安部祐一, 坂東宜昭, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
小型移動体投入のための高剛性骨格パラシュート機構

林聡輔, 緑川俊貴, 藤川匠, 清水杜織, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
飛行輸送体から投入可能な探査用小型群ロボット-第1報:基本概念と本体・跳躍機構の具体的構成-

清水杜織, 藤川匠, 緑川俊貴, 林聡輔, 高根英里, 渡辺将広, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
二自由度能動噴射ノズルを用いた能動スコープカメラの動作手法の提案

石井昭裕, 安部祐一, 山内悠, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
スクリュー式差動回転機構-全方向サスペンション・クローラ化による不整地踏破性の向上-

野村陽人, 藤本敏彰, 林聡輔, 清水杜織, 渡辺将広, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
実用化を目指した空気浮上型能動スコープカメラの開発

藤川匠, 山内悠, 石井昭裕, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
球殻ロータ機構を有する車両型飛行ロボット-地上走行および壁面接近・接触維持のための並進推進力の具現化-

坂井祐介, 多田隈建二郎, 林聡輔, 岡田佳都, 岡田佳都, SALAAN Carl John O., 大野和則, 大野和則, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　19th　2018年
2層トーラス型グリッパ機構

鉄井光, 西村礼貴, 藤本敏彰, 清水杜織, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
空気噴射型索状ロボットの胴体回転によらない安定浮上を実現する受動機構の提案

藤川匠, 石井昭裕, 山内悠, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
消防ホースの能動化に向けた複数水噴射による索状体の安定浮上-2連噴射ノズルによる安定浮上動作の実現-

安藤久人, 安部祐一, 山口智香, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 円山重直, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
エアカーテンにより内圧を高めた空気噴射ノズルの提案

山内悠, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
可食無限回転メカニズム

藤本敏彰, 清水杜織, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
浮上型索状ロボットのためのワイヤを用いた制振に関する研究

山口智香, 安部祐一, 安藤久人, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 円山重直, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
空圧駆動柔軟索状ロボットの小曲率曲管通過性能向上のための管壁接触力低減構造

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
軸方向推進の観点からの全方向駆動メカニズム

西村礼貴, 藤本敏彰, 清水杜織, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
空気浮上型能動スコープカメラのための無限回転可能な二自由度能動ノズルの設計と開発

石井昭裕, 安部祐一, 山内悠, 安藤久人, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
磁気復元力生成により内部補償を実現するマグネット機構-第2報各種応用要素例の考案と第一次具現化-

清水杜織, 藤本敏彰, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
球殻ロータ機構を有する車両型飛行ロボット-受動全方向移動車輪とロータ保護の機能を併せ持つ球殻ロータ機構の具現化とマルチコプタ構成の提案-

坂井祐介, 多田隈建二郎, 岡田佳都, 岡田佳都, SALAAN Carl John O., 大野和則, 大野和則, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

ISSN：2424-3124
配管内とオープンスペースを走行可能な空圧駆動型柔軟索状ロボット

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

ロボティクスシンポジア予稿集　22nd　2017年

ISSN：1881-7300
受動回転球殻UAVの安全性向上を目的とした機構改良と定量評価

岡田佳都, 小澤将生, 大橋勇斗, 藤浪拓海, 石井拓麻, 多田隈建二郎, 大野和則, 田所諭

ロボティクスシンポジア予稿集　22nd　2017年

ISSN：1881-7300
生物外骨格構造・動作を活用したグリッパ機構-ダンゴムシの開閉動作を用いた把持メカニズムの考案・具現化-

藤田政宏, 藤本敏彰, 鉄井光, 西村礼貴, 野村陽人, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　35th　2017年
磁気式双キャスタ機構-薄膜柔軟シート上を転がり接触可能な3軸駆動力伝達ユニット-

藤本敏彰, 鉄井光, 西村礼貴, 藤田政宏, 野村陽人, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　35th　2017年
軸方向波動伝播ホイール機構-第2報循環駆動方式の考案・実機具現化-

西村礼貴, 藤本敏彰, 鉄井光, 藤田政宏, 野村陽人, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　35th　2017年
可食アクチュエータ-可食フィルム・羊腸を用いた各バルーン機構の構成-

藤田政宏, 藤本敏彰, 鉄井光, 西村礼貴, 野村陽人, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　35th　2017年
交差型ヘリカル歯車機構-基本原理の考案と具現化-

小松洋音, 藤本敏彰, 鉄井光, 西村礼貴, 藤田政宏, 野村陽人, 高根英里, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　35th　2017年
先端テーパ型円形断面機構に基づく全方向移動車両

小松洋音, 藤田政宏, 藤本敏彰, 鉄井光, 西村礼貴, 野村陽人, 高根英里, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　35th　2017年
消防ホースの能動化に向けた水噴射を用いた索状体の安定浮上

安藤久人, 安藤久人, 安部祐一, 石井昭裕, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　35th　2017年
噴射方向能動ノズルを用いた空気浮上型能動スコープカメラによる瓦礫踏破

石井昭裕, 山内悠, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　35th　2017年
交差型ヘリカル歯車機構-ウォームギア式実機の具現化と応用例検討-

小松洋音, 藤本敏彰, 高根英里, SALAAN Carl John O., 鉄井光, 藤田政宏, 西村礼貴, 野村陽人, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
1次元ジャミング転移機構-線状式剛性切替えメカニズムの考案と具現化-

藤本敏彰, 西村礼貴, 鉄井光, 野村陽人, 藤田政宏, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
軸方向波動伝播ホイール機構第3報波動伝播ユニットによる円形断面実機の具現化

西村礼貴, 藤本敏彰, 鉄井光, 藤田政宏, 野村陽人, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
能動スコープカメラ挿入機

石井昭裕, 藤本敏彰, 山内悠, 荒木真吾, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
内部力補償型磁気吸着クローラ機構

小澤将生, 多田隈建二郎, 岡田佳都, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
圧力と流量に基づいた中空シャフトアクチュエータの位置推定手法の検討

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
スクリュー式差動回転機構~4輪型車輌構成における駆動力伝達メカニズムの具現化~

野村陽人, 藤田政宏, 藤本敏彰, 西村礼貴, 鉄井光, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
面状全方向クローラ機構-第7報:側方向踏破性向上のための履帯脱離低減機構・テーパ状履帯構造の具現化-

高根英里, 藤田政宏, 藤本敏彰, 野村陽人, 西村礼貴, 鉄井光, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
可食屈曲アクチュエータ-可食シートを用いた駆動素子の構成例として-

小松洋音, 藤田政宏, 藤本敏彰, 鉄井光, 西村礼貴, 野村陽人, 高根英里, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
2軸能動空気噴射ノズルを持つ索状体の浮上制御方法の提案

安部祐一, 山内悠, 石井昭裕, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
房状ジャミング膜グリッパ機構-把持時押付力の定量評価実験-

藤田政宏, 藤本敏彰, 鉄井光, 西村礼貴, 野村陽人, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
中空構造を有した小型軽量な空圧回転体

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2017　2017年

ISSN：2424-3124
空圧駆動型柔軟索状ロボットによる配管内とオープンスペースの走行

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2017　2017年

ISSN：2424-3124
空気浮上型索状ロボットの噴射方向の二軸能動化手法の提案

石井昭裕, 神尾柊太, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2017　2017年

ISSN：2424-3124
空気噴射型能動スコープカメラの性能評価実験

神尾柊太, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 円山重直, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2017　2017年

ISSN：2424-3124
大型ボイラ内壁を検査するロボットシステムの開発-上下移動機構と試作点検台車の統合による点検システムについての報告-

小澤将生, 岡田佳都, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2017　2017年

ISSN：2424-3124
水噴射による索状体の能動化システムの開発-単ノズルの場合での流路設計及び複数ノズルモデルの構築-

安藤久人, 安藤久人, 安部祐一, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 円山重直, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2017　2017年

ISSN：2424-3124
可食センサ-力・変位センシング機能を有する可食メカニズム-

小松洋音, 藤田政宏, 藤本敏彰, 鉄井光, 西村礼貴, 野村陽人, 高根英里, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　35th　2017年
可食硬質メカニズム要素

小松洋音, 藤田政宏, 藤本敏彰, 鉄井光, 西村礼貴, 野村陽人, 高根英里, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　18th　2017年
可食アクチュエータ-消化可能な柔軟駆動体-

小松洋音, 高根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　34th　2016年
スクリュー式差動回転機構~全方向駆動車輪としての具現化~

野村陽人, 高根英里, 藤田政宏, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　34th　2016年
双リング式全方向車輪機構における軸受内蔵モデルの具現化と基礎実験-ヨー軸周り旋回速度の連続性向上の実機実験による確認-

小松洋音, 高根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　34th　2016年
ワイヤーを用いた受動平行機構による空気噴型能動スコープカメラの先端浮上の安定化

神尾柊太, 安部祐一, 安藤久人, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 圓山重直, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　34th　2016年
面状全方向クローラ移動体“Omni-Board”-第4報:横方向用履帯の傾き変位許容実験と全周クローラの動作実験-

高根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 山本知生, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　34th　2016年
セルフロック型配管内保持力発生機構の弾性特性を用いた印加圧力の決定

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　34th　2016年
内体積可変メカニズムを有するトーラス袋状グリッパ機構-全方向なじみグリッパにおける大型対象物の把持性の向上-

藤田政宏, 高根英里, 野村陽人, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　34th　2016年
線状柔軟物の被伸展グラスピングを可能とする多段式把持機構

藤田政宏, 高根英里, 野村陽人, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
剛性可視化マーカ機構-柔剛切替把持メカニズムにおける状態の提示-

藤田政宏, 高根英里, 野村陽人, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
有線遠隔操作ロボットのスタック解消のためのケーブル移動機構の開発-段差踏破時の受動・能動切替の比較-

市村友哉, 高根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
先端テーパ型円形断面機構-踏破性向上のための無限軌道形状-

小松洋音, 高根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 小島匠太郎, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
柔軟索状体の胴体浮上安定化手法の提案-二次元多体モデルによる分析-

安部祐一, 安藤久人, 安藤久人, 神尾柊太, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
炉内壁点検装置のための水平方向カウンタウェイトによる振動抑制機構の開発

小澤将生, 多田隈建二郎, 岡田佳都, 藤浪拓海, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
柔軟配管内走行ロボットの接触力低減動作による曲管通過性の向上

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
可変剛性膜メカニズム

藤田政宏, 高根英里, 野村陽人, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
柔軟受動平行機構を用いた空気噴射型能動スコープカメラの瓦礫乗り越え

神尾柊太, 安部祐一, 安藤久人, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 円山重直, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
受動回転球殻UAVの耐衝突性の向上を目的とした球殻の2点支持式連結固定部の開発と評価

小澤将生, 大橋勇斗, 藤浪拓海, 岡田佳都, 大野和則, 多田隈建二郎, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
先端テーパ型全方向なじみグリッパ機構-スイッチ押し動作用の円錐形状および索状プラットフォームとの統合-

藤田政宏, 高根英里, 野村陽人, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
可食アクチュエータ-第2報:バルーン式機体の基本的特性の計測および可食吸盤の具現化-

小松洋音, 高根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
水噴射による索状体の能動化システムの開発

安藤久人, 安藤久人, 神尾柊太, 安部祐一, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭, 円山重直

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
面状全方向クローラ機構-金属切削化構造の検討・実施による実用性向上-

高根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 市村友哉, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
スクリュー式差動回転機構~入出力の観点からの応用・展開および具現化例の提示~

野村陽人, 藤田政宏, 高根英里, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　17th　2016年
空気噴射による能動スコープカメラの段差乗り越え動作の検討

神尾柊太, 安藤久人, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭, 圓山重直

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2016　2016年

ISSN：2424-3124
セルフロック現象を用いた配管内ロボットのための大保持力発生機構

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2016　2016年

ISSN：2424-3124
水噴射による索状体の能動化装置及び手法の開発

安藤久人, 神尾柊太, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭, 圓山重直

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)　2016　2016年

ISSN：2424-3124
先端折返し円形断面バルーン機構による柔軟シート貼付け実験

多田隈建二郎, 田中信行, 原口裕次, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2016　(0)　2P1-19a2　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2016.2P1-19a2 　

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In the disaster site, mechanisms which can run on uneven and soft ground, and narrow space is needed. In this paper, we study omnid'irectional crawler and propose 2 mechanisms, pitching-axis helical gear transmission and yawing-axis helical gear transmission, which transmit driving force by omnidirectional crawler with surface of contact. We design and prototype them by chain and rack gear. We also report about the first trial of them. In addition, we claim that the omnidirectional crawler mechanism can be used for not only mobile robot but also other applications. For example, when the omnidirectional crawler touch one object, the crawler is manipulator.
膨張・先端折返し式円形断面貼付け機構

多田隈建二郎, 田中信行, 原口裕次, 長谷川明之, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　33rd　ROMBUNNO.1F1-02　2015年9月3日
2P1-S01 受動クローラ構造を有する全方向移動機構

多田隈建二郎, 多田隈理一郎

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2015　"2P1-S01(1)"-"2P1-S01(2)"　2015年5月17日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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This paper describes the omnidirectional mobile mechanism with passive crawlers. The mechanism has two crawler unit, outer crawler unit and inner crawler unit. This mechanism has the the circular cross section to realize the smooth mobility to sideways and passive rollers work as a caster to the longitudinal direction of the unit. The prototype model is designed, and the driving configuration of the crawler unit with circular cross section was considered.
光干渉断層撮影装置を用いた細胞シート生体移植のリアルタイム断層観察

小林真里, 岩名信一, 河田博知, 水内公典, 原口裕次, 清水達也, 田中信行, 多田隈建二郎, 岡野光夫

再生医療　14　230　2015年2月1日

ISSN：1347-7919
柔軟中空シャフトアクチュエータの弾性チューブ転がり抵抗の同定

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　33rd　2015年
全方向受動湾曲メカニズム-接触感応式連動バルブによる受動湾曲機能-

高根英里, 多田隈建二郎, 山本知生, 大野和則, 昆陽雅司, 田所諭

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　33rd　2015年
連結差動切り替え機構を有する球形ケーブル移動体の開発

市村友哉, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　16th　2015年
全方向なじみ変形グリッパ機構

嵜山勢士, 多田隈建二郎, 高根英里, 山本知生, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　16th　2015年
距離画像センサを搭載した移動ロボットによる金属壁形状点検手法の提案と試行

小島匠太郎, 神尾柊太, 高根英里, 勝田貴大, 多田隈建二郎, 岡田佳都, 大野和則, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　16th　2015年
全方向面状クローラ機構“Omni-Board”-動力伝達方式の提案と横方向移動ユニットの第一次試作-

高根英里, 多田隈建二郎, 嵜山勢士, 山本知生, 昆陽雅司, 田所諭

計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)　16th　2015年
Cell scooper: A device for the rapid transfer of living cell sheet

Kenjiro Tadakuma, Nobuyuki Tanaka, Yuji Haraguchi, Mitsuru Higashimori, Makoto Kaneko, Tatsuya Shimizu, Masayuki Yamato, Teruo Okano

Hyper Bio Assembler for 3D Cellular Systems　235-248　2015年1月1日

DOI： 10.1007/978-4-431-55297-0_14 　

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© Springer Japan 2015. In this study, we developed a device that could easily, rapidly, and completely transfer cell sheets from one material to another or transplant cell sheets onto the dorsal subcutaneous tissues of rats without leaving residual cells. Because the manipulation is as simple as pipetting, technical expertise is not required to transfer cell sheets very rapidly (the transfer time was 3.7 ± 1.6 s) using the device compared with that of a conventional method using a pipette (430 ± 180 s). After transfer by the device, C2C12 skeletal myoblast sheets showed active cell metabolism, cell viability, and very high production of vascular endothelial growth factor and stromal-derived factor-1α, indicating transfer without cell damage. Cardiac cell sheets after transfer showed spontaneous and synchronous beating, indicating intact cellcell junctions and ion channel proteins on the cell opsurface. In addition, the device allowed us to transfer C2C12 cell sheets onto soft, rugged and curved surfaces such as human hands. Furthermore, cardiac cell sheets adhered rapidly and tightly onto the dorsal subcutaneous tissues of rats. This transfer/transplantation device may be a powerful tool in cell sheet-based tissue engineering and regenerative medicine.
日本機械学会連載講座「ブレークスルーの原点」を終えて

片桐幸徳, 多田隈建二郎, 水谷義弘

日本機会学会誌　117　(1153)　2014年12月
215 全方向物体搬送テーブルと共に物理的に人間を補助するための軽量ワイヤ駆動ロボットアームの研究(メカトロニクス)

モヤエリック, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎

日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2014　(50)　37-38　2014年9月5日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
213 全方向駆動歯車を利用した力覚提示装置の開発(メカトロニクス)

小村謙一, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎

日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2014　(50)　33-34　2014年9月5日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
214 全方向駆動歯車による物体搬送テーブルの研究(メカトロニクス)

松井岳, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎

日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2014　(50)　35-36　2014年9月5日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
管腔様組織作製のための細胞シート成形法

多田隈建二郎, 近藤恵太, 田中信行, 原口裕次, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫, 三宅淳, 東森充, 金子真

再生医療　13　210　2014年1月27日

ISSN：1347-7919
3P1-C05 円形断面伸縮機構によるチューブ状組織生成実験 : 完全円形版の概念と試作(バイオアセンブラ(2))

近藤恵太, 多田隈建二郎, 田中信行, 原口裕次, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫, 東森充, 金子真

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2014　(0)　_3P1-C05_1-_3P1-C05_2　2014年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2014._3P1-C05_1 　

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This paper describes a device to realize tubular tissues. In this study, the idea of the mechanism with circular cross-section to realize the tubular tissues is proposed. Based on this proposed mechanism, the prototype model with perfectly circular cross-section has been designed and developed. The basic performance and effect of this proposed mechanism have been confirmed through the basic experiments with the developed prototype model.
東京工業大学広瀬研究室における探査ローバの開発

廣瀬茂男, 青木岳史, 河上篤史, 多田隈建二郎

日本ロボット学会誌　32　(5)　2014年

DOI： 10.7210/jrsj.32.426 　
全方向移動・駆動の機巧

多田隈建二郎

日本ロボット学会誌　32　(4)　354-357　2014年

DOI： 10.7210/jrsj.32.354 　
連載講座「ブレークスルーの原点」を始めるに当たって

水谷義弘, 片桐幸徳, 多田隈建二郎

日本機械学会誌　117　(1142)　51-52　2014年1月
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
ISSN：0021-4728
薄型柔軟生体用ヘラ機構による心臓への筋芽細胞シート移植の実施

多田隈建二郎, 野村亮太, 田中信行, 原口裕次, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫, 東森充, 金子真

再生医療　12　150　2013年2月28日

ISSN：1347-7919
1P1-D14 2段構造を有する細胞シート用ヘラ機構による積層化実験(バイオアセンブラ)

多田隈建二郎, 野村亮太, 田中信行, 原口裕次, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫, 東森充, 金子真

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2013　(0)　_1P1-D14_1-_1P1-D14_3　2013年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会
DOI： 10.1299/jsmermd.2013._1P1-D14_1 　

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In this research, we propose and develop the scooping mechanism to realize the transfer of the cell sheets easily. owever, it was very hard to realize the layered sheets by the scooping mechanism with just one single belt unit. This time, the prototype model with the double belt units has been developed and the basic motions have been confirmed. In addition, the basic experiments have been done and the basic effects and functions of the proposed mechanism have been confirmed.
細胞シート用ヘラ機構―基本概念の提案と第一次試作機の開発―

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 野村亮太, 田中信行, 原口裕次, 大和雅之, 岡野光夫, 東森充, 金子真

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　30th　ROMBUNNO.2E2-3　2012年9月17日
全方向移動・駆動機構

多田隈建二郎

日本ロボット学会誌　29　(6)　516-519　2012年
出版者・発行元：The Robotics Society of Japan
DOI： 10.7210/jrsj.29.516 　

ISSN：0289-1824
動的な障害物回避を可能とするネット状近接覚センサ用いた全方向自律移動ロボット

曽根聡史, 長谷川浩章, 鈴木陽介, 多田隈建二郎, 下条誠

日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)　29th　ROMBUNNO.1I2-6　2011年9月7日
1P1-I08 ネット状近接覚センサを用いた全方向移動台車の開発(車輪型/クローラ型移動ロボット)

曽根聡史, 寺田一貴, 長谷川浩章, 鈴木陽介, 多田隈建二郎, 下条誠

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2011　(0)　_1P1-I08_1-_1P1-I08_4　2011年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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In this paper, we propose an omni-directional mobile robot that can assist to transport a baggage in the crowded situations. It is necessary to possess a high-speed and wide-ranging environments recognition and high motion mechanisms so that the robot may work more effectively, for instance under situations such as airports and the hospitals. So, we developed the robot which has omni-directional net proximity sensor, which can detect the center position of current distribution and relative distance from an object to the sensor within 1 ms, and it has also omni-directional driving mechanism using Omni-Ball which consists of two hemispherical wheels. In addition, the performance of the prototype robot system is verified through experiments.
1A2-B28 2車体連結クローラの形態可変機能のための2重関節機構構成の実験的検討

大石千種, 多田隈建二郎, 丸山央, 永谷圭司, 吉田和哉, 明愛国, 下条誠

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2010　"1A2-B28(1)"-"1A2-B28(4)"　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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This paper describes various configurations of two connected unit crawlers. By changing the relative position of the two connected vehicle units, the overall robot comprising such a mechanism can automatically adapt to surface obstacles on the field, including complicated structures such as disaster-generated debris. We examined the drive system for the roll axis of the joint mechanism that achieved four configurations. Moreover, we developed test model and experimented basic performances.
2A2-D08 Hot-Ice現象を活用した全方向包み込み式なじみグリッパ機構

多田隈建二郎, 小俣透, 東森充, 金子真, 田中大貴, 寺田一貴, 大石千種, 長谷川浩章, 勅使河原, 誠一, 明愛国, 下条誠, 高山俊男

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2010　(0)　_2A2-D08_1-_2A2-D08_4　2010年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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This paper describes the morphing omnidirectional gripper which is able to grasp various objects with low melting point alloy, functional fluid, dilatancy fluid, and so on. The deformable part of the gripper changes its shape by covering all direction of objects and makes the contacting area higher. This time, we especially focus on the "Hot Ice" phenomena to realize higher grasping motion. The basic performance of fluid of CH3COONa has been observed.
2P1-K02 障害物回避のための同期検波を利用したネット状近接覚センサ

寺西正裕, 高橋陽介, 多田隈建二郎, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　"2P1-K02(1)"-"2P1-K02(4)"　2009年5月25日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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The detection range of the net-structure proximity sensor became the long range by using synchronous detection. In addition, I attached this sensor to a manipulator and performed obstacle avoidance and showed the utility of the proximity sensor.
2A2-J08 薄型ネット状近接覚センサを装着したロボットハンド指先の開発と特性評価 : 手先に対し相対的に移動する把持対象物への追従制御

長谷川浩章, 溝口善智, 多田隈建二郎, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　"2A2-J08(1)"-"2A2-J08(3)"　2009年5月25日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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This paper describes the fingertip of robot hand covered with network-form proximity sensor that we developed. As background, because of occlusion, around several millimeters from grasping object it was difficult for the method based on vision sensor to detect relational position between grasping object and the fingers of robot hand. Therefore, introduction of proximity sensor which senses the distance of the object is very effective. In order to realize this sort of sensor, we analyzed and designed the net structure proximity sensor when using miniature reflective sensor. Then we manufactured the fingertip covered with thin proximity sensor sheet. It has been confirmed that this prototype can realize the basic performance required for grasping of robot hand.
2A2-J04 インテリジェントロボットハンドの研究開発 : Pick and Placeの達成

溝口善智, 堤隆弘, 長谷川浩章, 明愛国, 多田隈建二郎, 石川正俊, 下条誠

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　"2A2-J04(1)"-"2A2-J04(4)"　2009年5月25日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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To achieve a skillful operation like the human being by robot hand, an interaction with the vision and the tactile sense is indispensable. To consider the safe and certain grasping operation by the robot hand, we proposed use of proximity sensor which can detect the several tens of millimeters from finger-tip surface and tactile sensor. And we call such a robot hand an "intelligent robot hand" and develop this. This time, we propose the control method of internal force based on CoP(center of pressure) tactile sensor for the achievement of grasping by three fingers and confirmed utility of the proposal method by the experiments.
2P1-K06 感圧導電性ゴムの特性を用いた滑り覚センサの研究開発 : 抵抗値変化の高周波成分について

勅使河原, 誠一, 清水智, 多田隈建二郎, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　(0)　_2P1-K06_1-_2P1-K06_2　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Slip detecting tactile sensors are essential to achieving a human-like gripping motion with a robot hand. Up until now, we have proposed flexible, thin and lightweight slip sensor utilizing characteristics of pressure conductive rubber. However, this sensor was difficult to distinguish between the object slip and the normal force change. So, we consider the separative method using high frequency components generated by object slip. In this paper, we will discuss about the high frequency components.
2P1-J13 感圧導電性ゴムの特性を用いた滑り覚センサの研究開発 : 法線および接線方向変形と抵抗値変化の関係

清水智, 綿奈部裕之, 勅使河原, 誠一, 多田隈建二郎, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　(0)　_2P1-J13_1-_2P1-J13_4　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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By the recent research, we found that the electrical resistance change occurs when the transformation of not only the transformation of the normal direction but also the shear direction occurred to the pressure conductive rubber. In this paper, we verified the characteristic to the normal force and the tangential force about various pressure conductive rubbers.
2P1-E05 球状構造を用いた負荷感応・無段変速を特徴とする直動機構

寺田一貴, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 明愛国, 下条誠

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　(0)　_2P1-E05_1-_2P1-E05_4　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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This paper describes linear load-sensitive continuously variable transmission with the spherical driving unit. This CVT mechanism consists of spherical drive, drive axis, motor housing, fixed bracket and linear sliding plate. It changes the reduction ratio continuously by inclination angle of active rotational axis. Additionally, this linear mechanism has a load-sensitive function by changing inclination of active rotational axis in response to the load. We have developed a linear load-sensitive continuously variable transmission and confirmed the effectiveness of the proposed mechanism.
2A2-B02 全方向包み込み式なじみグリッパ : 把持応答性向上を目指した各種方法

多田隈建二郎, 下条誠, 多田隈理一郎, 勅使河原誠一, 溝口善智, 長谷川浩章, 寺田一貴, 高山俊男, 小俣透, 明愛国

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2009　(0)　_2A2-B02_1-_2A2-B02_2　2009年
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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This paper describes the morphing omnidirectional gripper which is able to grasp various objects with low melting point alloy. The deformable part of the gripper changes its shape by covering all directionof objects and makes the contacting area higher. In order to keep the high grasping force, proposed gripper does not need any additional energy thanks to the solid state of the deformable part including low melting point alloy. The design of the actual prototype model with cooling mechanism is shown and built. In addition, the usage of functional fluids for the morphing part is proposed. The basic performance of the blended material of low melting point alloy and magnetic fluid has been observed.
2P1-C14 横方向移動を可能にする円形断面クローラ : 基本概念の提案と第一次試作機の設計・開発(特殊移動ロボット)

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 木下宏晃, 永谷圭司, 吉田和哉, Iagnemma Karl

ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集　2008　"2P1-C14(1)"-"2P1-C14(4)"　2008年6月6日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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In this paper, a novel crawler mechanism for sideways motion is presented. The crawler mechanism is of circular cross-section and has active rolling axes at the center of the circles. Conventional Crawler mechanisms can support massive loads, but cannot produce sideways motion. Additionally, previous crawler edges sink undesirably on soft ground, particularly when the vehicle body is subject to a sideways tilt. The proposed design solves these drawbacks by adopting a circular cross-section crawler. A prototype has been developed to illustrate the concept. Motion experiments confirm the novel properties of this mechanism: sideways motion and robustness against edge-sink. Motion experiments, with a test vehicle are also presented.
先端ロボット開発を核とした創造技術の革新, －東京工業大学 21世紀)ＣＯＥプログラム－

多田隈建二郎, 広瀬茂男

日本ロボット学会誌　25　(3)　343-345　2007年
出版者・発行元：The Robotics Society of Japan
DOI： 10.7210/jrsj.25.343 　

ISSN：0289-1824
日本ロボット学会協力企画名物研究者から未来の研究者へのメッセージ第 8回東京工業大学大学院理工学研究科機械宇宙システム専攻広瀬・米田研究室

多田隈建二郎, 福島E .文彦

Robocon Magazine　25　92-94　2002年
出版者・発行元：オーム社
日本ロボット学会協力企画最新ロボット事情第３回正四面体型査ロボット Tetra Rover

多田隈建二郎

Robocon Magazine　54　98-101　2002年
出版者・発行元：オーム社

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講演・口頭発表等 172

Use of Active Scope Camera in the Kumamoto Earthquake to Investigate Collapsed Houses 国際会議

Yuichi Ambe, Tomonari Yamamoto, Shotaro Kojima, Eri Takane, Kenjiro Tadakuma, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

The 2016 IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics(SSRR2016)　2016年10月23日
Two Axes Orthogonal Drive Transmission for Omnidirectional Crawler with Surface Contact 国際会議

Eri TAKANE, Kenjiro TADAKUMA, Masahiro FUJITA, Hirone KOMATSU, Akito NOMURA, Tomoya ICHIMURA, Tomonari YAMAMOTO, Yuich AMBE, Masashi KONYO, Satoshi TADOKORO

The 2016 IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics(SSRR2016)　2016年10月23日
Variable Inner Volume Mechanism for Soft and Robust Gripping ― Improvement of Gripping Performance for Large-Object Gripping ― 国際会議

Masahiro Fujita, Kenjiro Tadakuma, Eri Takane, Tomoya Ichimura, Hirone Komatsu, Akito Nomura, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

The 2016 IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics(SSRR2016)　2016年10月23日
Development of a Spherical Tether-Handling Device with a Coupled Differential Mechanism for Tethered Teleoperated Robots 国際会議

Ichimura Tomoya, Tadakuma Kenjiro, Takane Eri, Konyo Masashi, Tadokoro Satoshi

The 2016 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2016)　2016年10月9日
双リング式全方向車輪機構における軸受内蔵モデルの具現化と基礎実験

小松洋音, 髙根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
可食アクチュエータ

小松洋音, 髙根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
スクリュー式差動回転機構

野村陽人, 髙根英里, 藤田政宏, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
ワイヤーを用いた受動平行機構による空気噴射型能動スコープカメラの先端浮上の安定化

神尾柊太, 安部祐一, 安藤久人, 県ハイテクプラザ, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 圓山重直, 田所諭

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
セルフロック型配管内保持力発生機構の弾性特性を用いた印加圧力の決定

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
内体積可変メカニズムを有するトーラス袋状グリッパ機構

藤田政宏, 髙根英里, 野村陽人, 多田隈建二郎, 小松洋音, 昆陽雅司, 田所諭

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
面状全方向クローラ移動体 “Omni-Board”

髙根英里, 藤田政宏, 野村陽人, 山本知生, 小松洋音, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
情報呈示装置「盲導盤」の研究

加藤寛昭, 福島悠也, 木村匠之助, ギシャネマイケル, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
２自由度を持つ球状全方向駆動歯車の研究

齋藤寛人, 阿部一樹, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
自由曲面に対応した全方向駆動歯車の研究

高木稔, MOSES MUKIRA MWAI, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
全方向物体搬送テーブルの多自由度実時間制御に関する研究

阿部一樹, 多田隈建二郎, 多田隈理一郎

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
ImPACT TRC太索状ロボット研究開発の現状

松野文俊, 伊藤一之, 亀川哲志, 田中基康, 有泉亮, 奥乃博, 大道武生, 鈴木陽介, 岡谷貴之, 多田隈建二郎

第３４回日本ロボット学会学術講演会　2016年9月7日
セルフロック現象を用いた配管内ロボットのための大保持力発生機構

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
連結差動切り替え機構を有する球形ケーブル移動体の開発 ―第2 報：動力切り替え特性評価及び基本走行実験―

市村友哉, 多田隈建二郎, 高根英里, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
空気噴射による能動スコープカメラの段差乗り越え動作の検討

神尾柊太, 安藤久人, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭, 圓山重直

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
水噴射による索状体の能動化装置及び手法の開発

安藤久人, 神尾柊太, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭, 圓山重直

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
1 自由度多変形グリッパ機構受動式内体積可変メカニズムの導入

多田隈建二郎, 高根英里, 山本知生, 西田健, 九工大, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
面状全方向駆動クローラ機構

高根英里, 多田隈建二郎, 山本知生, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
外部支持シャフトを有するオフセット球状全方向車輪機構

多田隈建二郎, 嵜山勢士, 高根英里, 多田隈理一郎, 山形, 小島匠太郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
双リング式全方向車輪機構

多田隈建二郎, 高根英里, 多田隈理一郎, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
面状全方向クローラにおける動力伝達機構の実験的検討

高根英里, 多田隈建二郎, 山本知生, 昆陽雅司, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
外部アクセス性を有する分割受動回転球殻機構― Omni-Copter: 飛行体への適用例として ―

多田隈建二郎, Carl John Salaan, 髙根英里, 岡田佳都, 大野和則, 田所諭

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
先端折返し円形断面バルーン機構による柔軟シート貼付け実験

多田隈, 建二郎, 田中信行, 原口裕次, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫

ロボティクス・メカトロニクス講演会2016　2016年6月8日
吸着力を調整できる永電磁式小型軽量吸着機構の開発とマルチコプタ搭載評価

小浦慧視, 岡田佳都, カールジョンオーサラーン, 大野和則, 多田隈建二郎, 田所諭

第21回ロボティクスシンポジア　2016年3月17日
連結差動切り替え機構を有する球形ケーブル移動体の開発

市村友哉, 多田隈建二郎, 昆陽雅司, 田所諭

第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2015年12月14日
全方向面状クローラ機構 “Omni-Board” ―動力伝達方式の提案と横方向移動ユニットの第一次試作―

高根英里, 多田隈建二郎, 嵜山勢士, 山本知生, 昆陽雅司, 田所諭

第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2015年12月14日
全方向なじみ変形グリッパ機構

嵜山勢士, 多田隈建二郎, 高根英里, 山本知生, 昆陽雅司, 田所諭

第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2015年12月14日

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SI2015優秀講演賞受賞
Omnidirectional Curving Arm Mechanism with Passive Touch Detection 国際会議

Eri Takane, Kenjiro Tadakuma, Seiji Sakiyama, Tomonari Yamamoto, Kazunori Ohno, Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro

The 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015)　2015年12月5日
Rolling Resistance between Roller and Flexible Tube of Pneumatic Hollow-shaft Actuator 国際会議

Tomonari Yamamoto, Masashi Konyo, Kenjiro Tadakuma, Satoshi Tadokoro

The 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015)　2015年12月5日
Maps vs. Hyperlapse: An Evaluation of Direction Giving Interfaces and How to Predict When a User Will Get Lost During Indoor Navigation 国際会議

Jose Berengueres, Tony Ng, Kenjiro Tadakuma

The 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015)　2015年12月5日
膨張・先端折返し式円形断面貼付け機構

多田隈建二郎, 田中信行, 原口裕次, 長谷川明之, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫

第33回日本ロボット学会学術講演会　2015年9月3日
全方向受動湾曲メカニズム

高根英里, 多田隈建二郎, 山本知生, 昆陽雅司, 田所諭, 大野和則

第33回日本ロボット学会学術講演会　2015年9月3日
柔軟中空シャフトアクチュエータの弾性チューブ転がり抵抗の同定

山本知生, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 田所諭

第33回日本ロボット学会学術講演会　2015年9月3日
生体チューブ状構造作製を実現する連動式巻取り機構

多田隈建二郎, 原口裕次, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015　2015年5月18日
空中２液混合バルブ機構

多田隈建二郎, 藤澤隆介, 西田健, 九州工業大, 松野文俊

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015　2015年5月18日
飛行ビークルのための対地適応システムの開発―省自由度グリッパを用いた突起部把持動作―

土居隆宏, 片山泰伸, MC, 株式会社, 黒岩宏行, ルビコン株式会社, 多田隈建二郎

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015　2015年5月18日
受動クローラ構造を有する全方向移動機構

多田隈建二郎, 多田隈理一郎

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015　2015年5月18日
球状外殻を有する水中移動メカニズム―受動球殻構造を有する移動体による狭隘・混沌環境探査の提案―

多田隈建二郎, 多田隈理一郎

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015　2015年5月18日
球状全方向車輪機構の研究－オフセット回転軸配置による外側支持可能化 ―

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, Jose Berenguere

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015　2015年5月18日
高速・高トルク自動切換えを可能とする負荷感応式ネジ締結機構

多田隈建二郎, 田中崇裕

ロボティクス・メカトロニクス講演会2015　2015年5月18日
超膨張バブル式グリッパ機構

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 西田健, Jose Berengueres

第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2014年12月14日
中小企業における産業用ロボットの導入障壁とその解決方法の提案

西田健, 松永裕己, 多田隈, 建二郎

第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2014年12月14日
Torus Omnidirectional Driving Unit Mechanism Realized by Curved Crawler Belts 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Hirohiko Ogata, Riichiro Tadakuma, Jose Berengueres

2014 IEEE International Conference on Robotics & Automation (ICRA2014)　2014年5月31日
全表面全方向駆動力生成を可能とする円形断面クローラ機構

多田隈建二郎, 緒方裕彦, 東森充, 金子真

ロボティクス・メカトロニクス講演会2014　2014年5月25日
IBM 車輪：磁気力内部補償による車輪機構― 基本概念と第一次試作 ―

多田隈建二郎, 田中崇裕

ロボティクス・メカトロニクス講演会2014　2014年5月25日
連結差動式すべり検知機構― 完全機械式滑り検知メカニズムの基本概念と第一次試作 ―

多田隈建二郎, 田中崇裕

ロボティクス・メカトロニクス講演会2014　2014年5月25日
飛行ビークルのための対地適応システムの開発―ジャミング転移現象を利用した機構―

土居隆宏, 石黒司, 日, 多田隈建二郎

ロボティクス・メカトロニクス講演会2014　2014年5月25日
円形断面伸縮機構によるチューブ状組織生成実験― 完全円形版の概念と試作 ―

近藤恵太, 多田隈建二郎, 田中信行, 原口裕次, 清水達也, 大和雅之, 岡野光夫, 東森充, 金子真

ロボティクス・メカトロニクス講演会2014　2014年5月25日
能動・受動複合関節の振動方向可変効果を利用した非把持マニピュレーション

夏原裕也, 東森充, 多田隈建二郎, 金子真

ロボティクス・メカトロニクス講演会2014　2014年5月25日
球体駆動用小型球形オムニホイール

妻木勇一, 渡部昂輝, 孔鳳国, 多田隈理一郎, 多田隈建二郎

ロボティクス・メカトロニクス講演会2014　2014年5月25日
ロボット機”巧”学

大阪大学大学院機械工学専攻技術交流会　2014年2月7日
飛行ロボットと小型移動ロボットの複合システムによる火山活動区域の無人調査

永谷圭司, 油田信一, 吉田智章, 伊豆智幸, エンルート, Randy Mackay(Japan, Drones, 多田隈, 建二郎, 山崎公俊, 羽田靖史, 森山裕二, 島田徹, 藤原伸也, 飯野勝博, 関東地方整

第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2013年12月18日
火山斜面の転がりを利用した移動探査ロボットの開発

秋山健, 多田隈, 建二郎, 永谷圭司, 吉田和哉

第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2013年12月18日
ハイパーマジシャン

是竹竜馬, 多田隈, 建二郎, 東森充, 金子真

第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2013年12月18日
高速チューブ状組織構築のための円形断面機構

多田隈, 建二郎, 近藤恵太, 東森充, 金子真

第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2013年12月18日
Study on Omnidirectional Driving Mechanisms to Realize Holonomic Power Transmission 国際会議

Riichiro Tadakuma, Kenjiro Tadakuma, Erick Fernando, Moya Arimie

24th 2013 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2013)　2013年11月10日
Adaptation of Omnidirectional Driving Gear to Practical Purpose 国際会議

K. Tadakuma, R. Tadakuma, M. Takagi, K. Ioka, G. Matsui, K.Komura, E. Moya, T. Akaike, Y. Tsumaki

IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2013)　2013年11月3日
全方向移動・駆動機構の創出過程

精密工学会アフィリエイト見学会　2013年9月11日
円形断面クローラを活用した狭隘部進入可能な移動機構

岡田聡, 多田隈, 建二郎

第３１回日本ロボット学会学術講演会　2013年9月4日
Hyper Flexible Robot with Variable Stiffness and Shape 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Erick Fernando, Moya Arimie, Riichiro Tadakuma

2013 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2013)　2013年7月9日
The Gear Mechanism with Passive Rollers: The Input Mechanism to Drive the Omnidirectional Gear and Worm Gearing 国際会議

R. Tadakuma, K. Tadakuma, K. Ioka, T. Kudo, M. Takagi, Y. Tsumaki, M. Higashimori, M. Kaneko

IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA2013)　2013年5月6日
全方向移動・駆動ロボット機構学， ―独自の切り口の作り方―

海外大学院留学説明会　2012年12月27日
飛行ビークルのための省自由度対地適応機構の研究

桑田知明, 土居隆宏, 多田隈, 建二郎

第12回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2012年12月23日
円弧状歯形動力伝達ベルトを用いた全方向駆動ユニット

緒方裕彦, 多田隈, 建二郎, 多田隈, 理一郎, 東森充, 金子真

第12回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2012年12月23日
小型移動ロボットの遠隔操作による火山活動区域の観察浅間山における2012年フィールド試験

永谷圭司, 西村健志, 吉田智章, 小柳栄次, 羽田靖史, 油田信一, 多田隈, 建

第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2012年12月18日
Omnidirectional Driving Gears and their Input Mechanism with Passive Rollers 国際会議

K. Tadakuma, R. Tadakuma, K. Ioka, T. Kudo, M. Takagi, Y. Tsumaki, M. Higashimori, M. Kaneko

IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2012)　2012年10月7日
Additional Manipulating Function for Limited Narrow Space with Omnidirectional Driving Gear 国際会議

K. Tadakuma, R. Tadakuma, K. Ioka, T. Kudo, M. Takagi, Y. Tsumaki, M. Higashimori, M.Kaneko

IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2012)　2012年10月7日
細胞シート用ヘラ機構― 基本概念の提案と第一次試作機の開発 ―

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 野村亮太, 田中信行, 原口裕次, 大和雅之, 岡野光夫, 東森充, 金子真

第３0回日本ロボット学会学術講演会　2012年9月17日
全方向移動・駆動ロボット機構の研究開発

第6回自己組織化討論会　2012年7月28日
Robotic Finger Mechanism Equipped Omnidirectional Driving Roller with Two Active Rotational Axes 国際会議

K. Tadakuma, R. Tadakuma, M. Higashimori, M. Kaneko

IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA2012)　2012年5月14日
Study on the Omnidirectional Driving Gear Mechanism 国際会議

K. Tadakuma, R. Tadakuma, K. Ioka, T. Kudo, M. Takagi, U. Tsumaki, M. Higashimori, M. Kaneko

IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA2012)　2012年5月14日
Beyond Omnidirectional Driving

Beyond Robotics　2011年12月15日
Mechanical Principle of an Omnidirectional Driving : Mechanical Viewpoint between the Omni- Ball and the Omni-Crawler 国際会議

International Workshop for the Interaction of Young Researcher on Micro-nano Mechatronics　2011年11月10日
Finger Mechanism Equipped Omnidirectional Driving Roller 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, M. Higashimori, M. Kaneko

2011 Int. Symp. on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2011)　2011年11月6日
"Omni-Winker": The Device to Express Locomotive Behavior of Omnidirectional Vehicles for Interactive Collision Avoidance 国際会議

Yoichi Yamazaki, Kei Hayashi, Nozomi Kadokura, Makoto Motoki, Takuya Hashimoto, Kenjiro Tadakuma, Kaoru Hirota

2011 International Workshop on Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics　2011年11月
Linear Load-Sensitive Continuously Variable Transmission Mechanism with the Spherical Driving Unit 国際会議

K.Tadakuma, R. Tadakuma, K. Terada, M. Higashimori, M. Kaneko

IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS2011)　2011年9月25日
Active Outline Shaping of a Rheological Object Based on Plastic Deformation Distribution 国際会議

K. Yoshimoto, M. Higashimori, K. Tadakuma, M. Kaneko

IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS2011)　2011年9月25日
Dynamic Nonprehensile Shaping of a Thin Rheological Object 国際会議

T. Inahara, M. Higashimori, K. Tadakuma, M. Kaneko

IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS2011)　2011年9月25日
動的な障害物回避を可能とするネット状近接覚センサ用いた全方向自律移動ロボット

曽根聡史, 長谷川浩章, 鈴木陽介, 多田隈建二郎, 下条誠

第29回日本ロボット学会学術講演会　2011年9月7日
円錐状受動ローラ付き歯車機構 “Roller Gear”

多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 工藤雄士, 大西祥太郎, 井岡恭平, 妻木勇一

第29回日本ロボット学会学術講演会　2011年9月7日
爆発的混合反応を活用した高圧気体発生機構

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 緒方裕彦, 越智康平, 東森充, 金子真

第29回日本ロボット学会学術講演会　2011年9月7日
Balloon Type Elasticity Sensing for Left Ventricle of Small Laboratory Animal 国際会議

R. Ishii, M. Higashimori, K. Tadakuma, M. Kaneko, S. Tamaki, Y. Sakata, K. Yamamoto

33rd Annual Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'11)　2011年8月30日
全方向移動・駆動機構群における共通原理

山形大学講演会　2011年6月27日
Development of the "Omni-Paddle": Amphibious Spherical Rotary Paddle Mechanism 国際会議

K. Tadakuma, R. Tadakuma, A. Ming, M. Shimojo, M. Higashimori, M. Kaneko

IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA2011)　2011年5月9日
全方向包み込み式なじみグリッパ機構“Omni-Gripper”の研究 ― Hot-Ice現象を活用した液・固相変化式把持メカニズム ―

多田隈建二郎, 田中大貴, 寺田一貴, 大石千種, 長谷川浩章, 勅使河原誠一, 明愛国, 下条誠, 高山俊男, 小俣透, 東森充, 金子真

第16回ロボティクスシンポジア　2011年3月14日
全方向駆動機構の研究開発

九州工業大学第2回 Brain-ISワークショップ　2011年2月10日
Omnidirectional State-changing Gripper for Various Objects 国際会議

K. Tadakuma, R. Tadakuma, H. Tanaka, T. Fukuda, M. Higashimori, M. Kaneko

The Sixteenth Int. Symp. on Artificial Life and Robotics (AROB'11)　2011年1月27日
単純脚・クローラハイブリット型移動ロボットTrackWalkerによる浅間山での不整地走行実験

木下宏晃, 多田隈, 建二郎, 永谷圭司, 吉田和哉

第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2010年12月23日
円形断面クローラ機構に基づく面状２軸直交駆動力発生機構

多田隈, 建二郎, 福田拓人, 東森充, 金子真

第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2010年12月23日
超柔軟形状・剛性可変移動体“MR Hot-Ice”

多田隈, 建二郎, 田中大貴, 福田拓人, 東森充, 金子真

第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2010年12月23日
Mechanical Design of the Wheel-Leg Hybrid Mobile Robot to Realize a Large Wheel Diameter 国際会議

K. Tadakuma, R. Tadakuma, A. Maruyama, E. Rohmer, K. Nagatani, K. Yoshida, A. Ming, M. Shimojo, M. Higashimori, M. Kaneko

IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS2010)　2010年10月18日
Empirical Based Optimal Design of Active Strobe Imager 国際会議

K. Funai, K. Mizoue, M. Higashimori, K. Tadakuma, M. Kaneko

IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS2010)　2010年10月18日
チャンネル間の位相特性に着目した新しい事象関連電位抽出法

則定孝彰, 伸澤佑一, 長瀬功児, 溝上浩司, MIZOUE, PROJECT JAPA, 多田隈健二郎, 東森充, 大阪大, 金子真

第28回日本ロボット学会学術講演会　2010年9月22日
全方向駆動歯車機構“Omni-Gear”

多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 井岡恭平, 妻木勇一

第28回日本ロボット学会学術講演会　2010年9月22日
Cell Sheet Stiffness Sensing without Taking out from Culture Liquid 国際会議

R. Uchida, N. Tanaka, M. Higashimori, K. Tadakuma, M. Kaneko, M. Kondo, M. Yamato

32th Annual Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'10)　2010年8月31日
Point-type Non-Contact Stiffness Sensing of Soft Tissue with Coupling Effect 国際会議

N. Tanaka, R. Uchida, M. Higashimori, K. Tadakuma, M. Kaneko

32th Annual Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'10)　2010年8月31日
A New Evaluation toward High Speed Cell Sorter 国際会議

Y. Hirose, K. Tadakuma, M. Higashimori, T. Arai, M. Kaneko, R. Iitsuka, Y. Yamanishi, F. Arai

IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA2010)　2010年5月3日
水陸境界上移動体のための球状回転パドル機構“Omni-Paddle”の開発

多田隈建二郎, 光田裕一, 多田隈理一郎, 曽根聡史, 明愛国, 下条誠, 東森充, 金子真

第15回ロボティクスシンポジア　2010年3月15日
円形断面クローラ機構によるレスキューロボットの移動機能の高度化・多様化

競基弘学術賞受賞記念講演　2010年1月15日
水陸境界上移動体のための球状回転パドル機構 “Omni-Paddle”－車輪と水上パドルの複合機構：球状全方向車輪 “Omni-Ball”の機能拡張として－

多田隈, 建二郎, 光田裕一, 多田隈, 理一郎, フランス国立科学技術センタ, 曽根聡史, 東森充, 金子真

第10回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2009年12月24日
細胞の高速硬さ計測に向けて

廣瀬優紀, 飯塚龍, 山西陽子, 新井史人, 新井健生, 東森充, 多田隈, 建二郎, 金子真

第10回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2009年12月24日
Armadillo-Inspired Wheel-Leg Retractable Module 国際会議

K. Tadakuma, R. Tadakuma, A. Maruyama, E. Rohmer, K. Nagatani, K. Yoshida, A. Ming, M. Shimojo, M. Higashimori, M. Kaneko

2009IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics（Robio2009)　2009年12月19日
微小震動プレート爪機構

多田隈, 建二郎, 通信大, 多田隈, 理一郎(LAAS, 寺田一貴, 長谷川浩章, 大石千種, 勅使河原, 誠一, 明愛国, 下条誠

第27回日本ロボット学会学術講演会　2009年9月15日
飛行ロボットの脚型対地適応システムの研究

土居隆宏, 宮田和典, 笹川敬正, 多田隈建二

第27回日本ロボット学会学術講演会　2009年9月15日
360°特異点の無いネット状近接覚センサの構成法

寺田一貴, 多田隈建二郎, 石川正俊, 下条誠

第27回日本ロボット学会学術講演会　2009年9月15日
指先にネット状近接覚センサを装着したロボットハンドの研究

長谷川浩章, 多田隈建二郎, 明愛国, 電, 石川正俊, 下条誠

第27回日本ロボット学会学術講演会　2009年9月15日
感圧導電性ゴムを用いた高感度型滑り覚センサの研究開発

勅使河原誠一, 清水智, 電, 多田隈建二郎, 明愛国(電通, 石川正俊, 下条誠

第27回日本ロボット学会学術講演会　2009年9月15日
ものづくりキャリアと国際的研究開発－若手研究者の軌跡－『ロボット機構』

熊本高専 PBL・総合教育センター講演会　2009年8月6日
Crawler Vehicle with Circular Cross-Section to Realize Sideways Motion 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Keiji Nagatani, Kazuya Yoshida, Martin Udengaard, Karl Iagnemma, Aiguo Ming, Makoto Shimojo

IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2009　2009年5月12日
Development of High-Sensitivity Slip Sensor Using Special Characteristics of Pressure Conductive Rubber 国際会議

Seiichi Teshigawara, Kenjiro Tadakuma, Aiguo Ming, Masatoshi Ishikawa, Makoto Shimojo

IEEE International Conference on Robotics and Automation （ICRA2009）　2009年5月12日
横方向への移動を特徴とする円形断面クローラロボットの開発第２報：円弧状地形および軟弱地での基本走行試験

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 永谷圭司, 吉田和哉, 明愛国, 下条誠

第14回ロボティクスシンポジア　2009年3月16日
インテリジェントロボットハンドの研究開発（触・近接覚センサによる捕獲から把持までの制御）

溝口善智, 多田隈建二郎, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

第9回（社）計測自動学会システムインテグレーション部門講演会　2008年12月5日
ロボットハンド指先に搭載可能な薄型ネット状近接覚センサシートの開発

長谷川浩章, 溝口善智, 多田隈建二郎, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

第9回（社）計測自動学会システムインテグレーション部門講演会　2008年12月5日
同期検波を利用したネット状近接覚センサの高機能化

寺西正裕, 多田隈建二郎, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

第9回（社）計測自動学会システムインテグレーション部門講演会　2008年12月5日
感圧導電性ゴムの特異性を用いた高感度型滑り覚センサの研究開発

勅使河原, 誠一, 多田隈建二郎, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

第9回（社）計測自動学会システムインテグレーション部門講演会　2008年12月5日
横方向にも移動可能な円形断面クローラの基本走行試験

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 永谷圭司, 吉田和哉, 明愛国, 下条誠

第9回（社）計測自動学会システムインテグレーション部門講演会　2008年12月5日
大車輪径を構成する脚車輪式ロボットの研究

多田隈建二郎, Eric Rohmer, 丸山央, 多田隈理一郎, 永谷圭司, 吉田和哉, 明愛国, 下条誠

第9回（社）計測自動学会システムインテグレーション部門講演会　2008年12月5日
Crawler Vehicle with Circular Cross-Section Unit to Realize Sideways Motion 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Hiroaki Kinoshita, Keiji Nagatani, Kazuya Yoshida, Steven Peters, Martin Udengaard, Karl Iagnemma

IEEE/RSJ 2008 International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS2008)　2008年9月22日
全方向包括式なじみグリッパ - 基本概念の提案と機械モデルの第一次試作 -

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 勅使河原誠一, 溝口義智, 長谷川浩章, 寺田一貴, 高山俊男, 小俣透, 明愛国, 下条誠

第26回日本ロボット学会学術講演会　2008年9月9日
インテリジェントロボットハンドの研究開発

溝口善智, 多田隈建二郎, 明愛国, 石川正俊, 下条誠

第26回日本ロボット学会学術講演会　2008年9月9日
高速・高感度な滑り覚センサの研究開発

勅使河原, 誠一, 明愛国, 多田隈建二郎, 石川正俊, 下条誠

第26回日本ロボット学会学術講演会　2008年9月9日
テレイグジスタンスにおける有毛部皮膚への触力覚提示の有効性の検証

多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 横井一仁

第26回日本ロボット学会学術講演会　2008年9月9日
Mechanical Design of Cylindrical Track for Sideways Motion 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Hiroaki Kinoshita, Keiji Nagatani, Kazuya Yoshida, Martin Udengaard, Karl Iagnemma

2008 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA2008)　2008年8月5日
円形断面により横方向移動を実現するクローラユニットの開発～球状全方向車輪"Omni-Ball"の発展型機構として～

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 木下宏晃, 永谷圭司, 吉田和哉, Karl Iagnemma(MIT

第14回日本IFToMM会議シンポジウム　2008年7月12日
横方向移動を可能にする円形断面クローラ基本概念の提案と第一次試作機の設計・開発

多田隈, 建二郎, 正多田隈, AIST, 木下宏晃, 正永谷, 正吉田, Karl Iagnemma (MI

ロボティクス・メカトロニクス講演会 ROBOMEC2008　2008年6月6日
形態可変機能を有する正四面体型移動ロボット

多田隈, 建二郎, 正多田隈, AIST, 正永谷, 正吉田, Karl Iagnemma (MI

ロボティクス・メカトロニクス講演会 ROBOMEC2008　2008年6月6日
君と共に、ロボティクスが拓く未来」「ロボティクスと世界」

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'08(ROBOMEC'08)　2008年6月6日

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ロボティクス若手ネットワーク・ランチタイムセミナー
The Experimental Study of a Precision Parallel Manipulator with Binary Actuation: With Application to MRI Cancer Treatment 国際会議

Kenjiro Tadakuma, L.M. DeVita, J.S. Plante, Y. Shaoze, S. Dubowsky

IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2008)　2008年5月13日
球状全方向車輪「Omni-Ball」の開発

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 広瀬茂男

第13回ロボティクス・シンポジア　2008年3月16日
Development of Holonomic Omnidirectional Vehicle with "Omni-Ball": Spherical Wheels 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Jose Berengueres

2007 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2007)　2007年10月29日
Mechanical Design of "Omni-Ball": Spherical Wheel for Holonomic Omnidirectional Motion 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma

3rd annual IEEE Conference on Automation Science and Engineering (CASE2007)　2007年9月22日
Few D.O.F. Walking Robot with Outer-Wheels 国際会議

Riichiro Tadakuma, Kenjiro Tadakuma, Robert D. Howe

3rd annual IEEE Conference on Automation Science and Engineering (CASE2007)　2007年9月22日
球状全方向車輪“Omni-Ball

多田隈建二郎, 多田隈理一郎

第25回日本ロボット学会学術講演会　2007年9月13日
Fiber-based Solar Cell for Mobile Suits 国際会議

Jose Berengueres, Robert Kratz, Kenjiro Tadakuma

the 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition　2007年9月3日
Compliant Distributed Magnetic Adhesion Device for Wall Climbing 国際会議

Jose Berengueres, Kenjiro Tadakuma, Tatsuaki Kamoi, Robert Kratz

The IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA 2007)　2007年4月10日
On the Form and Function of Gecko foot-hair for Wall Mobility (video background) 国際会議

Jose Berengueres, Kenjiro Tadakuma, Tatsuaki Kamoi

2007 The IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2007)　2007年4月10日
Joint Mechanism to Automatically Realize Multiple Configurations for a Connected Vehicle 国際会議

Kenjiro Tadakuma

First IEEE/RAS-EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics(BioRob 2006)　2006年12月20日
Tetrahedral Mobile Robot with Novel Ball Shape Wheel 国際会議

Kenjiro Tadakuma

First IEEE/RAS-EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics (BioRob 2006)　2006年12月20日
Gecko inspired Electrostatic Chuck 国際会議

Jose Berengueres, Masataka Urago, Shigeki Saito, Kenjiro Tadakuma, Hiroyuki Meguro

IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (Robio2006)　2006年12月17日
Magnetic Hair for Wall Mobility 国際会議

Jose Berengueres, Kenjiro Tadakuma, Hiroyuki Meguro

IEEE The 3rd Tokyo Young Researchers Workshop　2006年12月
Gecko-On The Shape and Function of Gecko Foot-Hair 国際会議

Jose Berengueres, Kenjiro Tadakuma, Shigeki Saito

Capsule Summaries of Cotestants, MRS Material Research Society Fall Meeting (MRS 2006)　2006年11月
Mechanical Design of Joint Braking Mechanism and Underactuated Performance of Horizontal Polyarticular Arm Equipped 3-Wheeled Expandable Mobile Robot; "Tri-Star3 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Masatsugu Matsumoto, Shigeo Hirose

IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robotics and Systems (IROS 2006)　2006年10月9日
Tri-Star3; Horizontal Polyarticular Arm Equipped 3-Wheeled Expandable Rover 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Masatsugu Matsumoto, Shigeo Hirose

2006 The IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robotics and Systems (IROS2006)　2006年10月9日
Magnetic Hair for Wall Mobility 国際会議

Jose Berengueres, Kunio Takahashi, Shigeki Saito, Kenjiro Tadakuma

IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robotics and Systems (IROS2006)　2006年10月9日
Connected Two Units Crawlers to Realize Automatic Multiple Configurations as Search and Rescue Robot 国際会議

Kenjiro Tadakuma

2006 IEEE International Workshop on Safety, Security, and Rescue Robotics(SSRR2006)　2006年8月22日
Throwable Search and Rescue Robot with Tetrahedral Shape 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Jose Berengueres

2006 IEEE International Workshop on Safety, Security, and Rescue Robotics(SSRR 2006)　2006年8月22日
水平多関節式展開型惑星探査ローバ「Tri－StarIII」の開発

多田隈建二郎, 松本正嗣, 広瀬茂男

第11回ロボティクス・シンポジア　2006年3月16日
水平多関節式展開型 3 輪ローバー「Tri－StarIII」の機構設計と基本動作試験

多田隈建二郎, 松本正嗣, 広瀬茂男

第6回（社）計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2005年12月16日
水平多関節型惑星探査ローバTri-StarIIIの劣駆動型姿勢制御

松本正嗣, 多田隈建二郎, 広瀬茂男

第6回（社）計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会　2005年12月16日
単腕車輪ハイブリッドロボット「槍騎」の開発(第3 報) 機構および効率的操舵法の検討

本村和寛, 河上篤史, 多田隈建二郎, 広瀬茂男

第23回日本ロボット学会学術講演会　2005年9月15日
"Tri-Star3"; Horizontal Polyarticular Expandable 3-wheeled Planetary Rover 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Masatsugu Matsumoto, Shigeo Hirose

JTU-TIT Joint Workshop on Creative Engineering　2005年9月14日
Motions on Steps and Slopes of Omni-Directional Mobile Robot, "VmaxCarrier2" 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Shigeo Hirose

2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robotics and Systems(IROS 2005)　2005年8月2日
Mechanical Design of Holizontal Polyarticular Expandable 3-wheeled Planetary Rover; "Tri-Star3" 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Masatsugu Matsumoto, Shigeo Hirose

IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA2005)　2005年7月29日
単腕車輪ハイブリッドロボット「槍騎」の開発(第2報) 試作と基礎動作実験

本村和寛, 河上篤史, 多田隈建二郎, 広瀬茂男

ロボティクス・メカトロニクス講演会2005　2005年6月10日
水平多関節式展開型 3 輪惑星探査ローバ「Tri-StarIII」の開発(第2報) 関節ブレーキ機構のカム形状における最適化設計に関する考察

松本正嗣, 多田隈建二郎, 広瀬茂男

ロボティクス・メカトロニクス講演会2005　2005年6月10日
Development of "Tri-Star3"; Horizontal Polyarticular Expandable 3-wheeled Planetary Rover 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Masatsugu Matsumoto, Shigeo Hirose

IEEE Tokyo Young Researcher Workshop 2005　2005年2月
Omni-Directional Mobile Robot with Step-Climbing Capability: "VmaxCarrier2 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Shigeo Hirose

IEEE Technical Exhibition Based Conference on Robotics and Automation (TExCRA2004)　2004年11月
水平多関節式展開型３輪惑星探査ローバ「Tri-StarⅢ」の開発

多田隈建二郎, 松本正嗣, 頓向明, 桑原裕之, 本村和寛, 広瀬茂男

第22回日本ロボ学会学術講演会　2004年9月15日
単腕車輪ハイブリッドロボット「槍騎」の開発：(第1報) コンセプトの提案と検討

本村和寛, 河上篤史, 多田隈建二郎, 広瀬茂男

第22回日本ロボット学会学術講演会　2004年9月15日
段差踏破型全方向移動車両の段差踏破シーケンスの研究

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 廣瀬茂男

ロボティクス・メカトロニクス講演会 2004　2004年6月19日
屈曲型空気圧アクチュエータの研究（第２報最適化設計に関する考察）

多田隈建二郎, 萩原哲夫, 廣瀬茂男

ロボティクス・メカトロニクス講演会 2004　2004年6月19日
Development of VmaxCarrier2: Omni-Directional Mobile Robot with Function of Step-Climbing 国際会議

Kenjiro Tadakuma, Riichiro Tadakuma, Shigeo Hirose

IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2004）　2004年4月26日
段差踏破型全方向移動車両の開発

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 廣瀬茂男

第9回ロボティクス・シンポジア　2004年3月8日
空圧システムを用いた段差踏破型全方向移動車両の開発

多田隈建二郎, 廣瀬茂男

第21回日本ロボット学会学術講演会　2003年9月20日
軽量・高出力な屈曲型空圧アクチュエータの開発

多田隈建二郎, 萩原哲夫, 廣瀬茂男

第21回日本ロボット学会学術講演会　2003年9月20日
段差踏破型全方向移動車両のためのOmni-Discの開発

多田隈建二郎, 廣瀬茂男

ロボティクス・メカトロニクス講演会 2003　2003年5月24日
ホロノミック全方向移動車 VmaxCarrierの段差乗り越え性能

多田隈建二郎, 多田隈理一郎, 廣瀬茂男

第20回日本ロボット学会講演会　2002年10月12日
結合・分離可能なクラスタロボットモジュールの開発

駄本(多田隈, 建二郎, 小倉慶満, 市川純章, 原文雄

ロボティクス・メカトロニクス講演会 2002　2002年6月8日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 14

超複合起歪機構を基軸とする全方向駆動システムの拡張的体系化

多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 戸森央貴

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Yamagata University

2019年4月1日～ 2024年3月31日

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本年度は、超複合起歪機構の繊毛形状の改良に基づく機構の小型・軽量化を進めると同時に、超複合起歪機構の先端に、無限回転可能な角状の突起を取り付けて、狭隘空間において、その角の曲がった方向に、確実に方向転換できるように開発を進めた。この、重心が偏り、かつ屈曲した形状を有する角の回転トルクを、超複合起歪機構の先端から体全体へと適切に伝播させることにより、超複合起歪機構全体を歳差運動させて、螺旋状に変形させつつ、配管内部などの狭隘空間を滑らかに移動することが可能となり、繊毛の振動による推力に加えて、ネジを回すような効果に基づく大きな推力も生成することが可能となった。この改良により、単節のみで、障害物の多い狭隘空間を走破することが可能となり、超複合起歪機構の小型・軽量化を進めると共に、全方向駆動性を高めることが出来た。さらに、去年度の回転式エンコーダに代わって、非接触型のレーザ測距センサにより、三次元地図情報をリアルタイムに所得出来るように改良し、配管内部の状況がより複雑な場合に対応できるようにすると共に、三次元地図情報の精度を高めることに成功した。超複合起歪機構の姿勢角の検出に用いていた３軸加速度センサと３軸ジャイロセンサとを、より高精度の９軸慣性センサへと交換し、このことによっても超複合起歪機構の自己位置推定と三次元地図情報生成の機能を向上させた。以上の改良により、超複合起歪機構の全方向駆動性が大きく向上し、自己位置推定機能も十分に高まったことから、配管の三次元地図情報をリアルタイムに所得しつつ探査を行い、故障箇所を特定するというような、社会への実装に目途を付けることに成功した。
超柔軟素材を用いた分岐・伸展トーラス機構を基軸とするロボット駆動体の設計と具現化

多田隈建二郎, 川上勝, 古川英光

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

研究機関：Tohoku University

2018年6月29日～ 2023年3月31日

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令和３年度においては，湾曲・伸縮・分岐を行うロボット駆動体において，特にトーラス型先端折り返し構造の搭載するための，展開動作も可能な湾曲型の指機構に関して機構の観点から原理創案・実機具現化した．平板状構造の初期状態から，湾曲させることで断面二次モーメントの値を大きくして剛性を高め，把持動作を行うものである．この創案した原理に基づいて，先端が伸展する際には狭隘空間に入りやすいように平らな状態になっているが，狭隘空間の先で作業を行う際には把持対象物に力を加えることが可能となるエンドエフェクタの基となる指機構の実機を設計・実機試作した．また，具現化した実機を用いた基礎実験を通して，創案した上記の展開および柔剛切替え機能についてその有効性を確認できた．また，ソフトロボット学における柔軟性のさらにその先の位置づけとして，柔らかいロボット身体内の「部分同士が離れるレベルにまで変形する」という考えを導入した．そのため，可食材料や，生分解性の材料のみで構成することが可能なアクチュエータやセンサ，機構や筐体などの要素からその組み合わせまで研究開発に取り組んだ．さらに，分解性の観点をより深く推し進めて，ロボット本体を取り囲む環境との比重差を用いることで，散らばった素材をも著しく容易に回収することが可能となる比重差回収方式に関しても新しく創案し，ワセリンをその概念検証のための素材として選定することによって実機具現化した．まだ本素材の有する粘性の効果への対処方法などの課題は残るものの，創案した基本的な素材回収動作に関してはその根源的な効果を実機実験を通して確認することができた．
ソフトロボット学の総括

鈴森康一, 新山龍馬, 清水正宏, 田中博人, 福田憲二郎, 多田隈建二郎, 中嶋浩平, 前田真吾, 伊藤浩史, 難波江裕之

2018年6月29日～ 2023年3月31日

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研究者間の連絡を密にし，「三層異分野融合」や「ボトムアップエンジン/トップダウンステアリング」といった工夫を凝らして，領域の効果的な運営体制を構築した．その結果多くの融合研究成果創出に結びつけた.総括班会議は2か月に1度の頻度で定期的に開催するとともに，slackを通じて日常的に密な連携体制を構築した．【領域内連携推進】領域全体会議を1泊2日のスケジュールで2回実施した．また，公募研究と既存の研究班とのマッチングセッションを実施した．これにより，領域における各公募研究の学術的役割を明確にするとともに，計画研究と公募研究が連携する下地作りに成功した．ソフトロボット試作のノウハウを互いに教えあう勉強会(クラフトワークショップ)や重要な学術課題を勉強しあう勉強会(ソフロボ数理勉強会)を企画，実施した．【共有研究拠点の運営】東工大と阪大にそれぞれ共同研究拠点を設置，整備し，領域研究者で共同利用を行った．専任の技術員の配置，設備使用講習会開催，予約・遠隔モニタリングシステム整備，等，効率的な管理運営を実施した．【領域外連携】OPERA(ソフトマターロボティクス)との連携を進め，合同シンポジウムを共催した．日本機械学会，日本ロボット学会等，関連学会と連携し，学会誌における特集号刊行，講演会やシンポジウムの合同開催等を多数行った．【国際連携】本領域主催の国際ワークショップを開催した．海外の有力研究者を招いて情報交換を行うとともに，今後連携協力体制を確立した．IEEEのロボットに関する主要な講演会(ICRA，IROS，RoboSoft，AIM等)において，ワークショップやオーガナイズドセッションを多数開催した．【人材育成】スーパー若手人材育成計画に沿って，若手研究者/博士課程学生の在外研究を支援した．
数珠状の１次元ジャミング転移構造により超柔剛切替可能な織布メカニズムの創出

多田隈建二郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

研究機関：Tohoku University

2019年6月28日～ 2022年3月31日

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自由曲面状で柔らかさと硬さを切り替えることの可能な「織布メカニズム」を創出することを目的とし，従来当研究チームが取り組んできた柔剛切替機構の１つである１次元ジャミング転移機構を「線」の構造だとみなし，それを布状に「編む」ことによって，上記の織布構造を実現した．創案原理に基づく実機を具現化し，試作実験を通じて当構造の有用性を確認した．本織布構造は，一部が破損しても柔剛切替の機能を失わないという基本性質を有するものであり，従来，極めて困難であった脆弱・軟弱対象物への受動的な包み込み把持と保持とを実現可能な構造となりえることを具現化した実機を用いた実験を通して確認した．
流体を噴射して閉鎖空間を飛行する索状ロボットの研究

田所諭, 昆陽雅司, 多田隈建二郎, 安部祐一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：Tohoku University

2019年4月1日～ 2022年3月31日

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本研究では，流体を噴射して閉鎖空間を飛行するホースロボットの研究開発を目指しており，ホースロボットを長尺化するために必要なそれぞれの要素技術の研究を行った．長尺なホースの高次モードの動的安定性の確保を目標に，分布的流体力が長尺のホースに及ぼす動的挙動について基礎実験を行った．先端にノズルを付けた比較的剛性の固い梁ロボットを試作し，内部に流体を流し，先端ノズルの鉛直位置を流体反力でＰＤ制御した．この時，流体は散逸効果を及ぼし，高次の振動モードを抑える効果を及ぼすことが分かった．本結果は論文として来年度投稿予定である．ホースが曲げによってねじれると，ノズルユニットの姿勢が変わってしまい，浮上に十分な力を実現できず制御が破綻する恐れがある．本年度は，ノズルユニットの力の実現性を考慮した（ねじれを減らすことも含む）形状制御方法を提案し，シミュレーションで実装した．しかし，この解決策では，衝突などによる意図しない形状変化が起きた際に制御が破綻しうる．そのため，平行して，本問題を根本的に解決できる，ホースのねじれの影響を受けないノズルユニットの開発に取り組んだ．ノズルユニットとホースを受動回転軸で連結し，ノズルユニットで内向き方向に流体を噴射して合力を実現することで，合力の方向をユニットが自動的に追尾する．これによりホースのねじれの影響を受けずに合力を実現することができる．単一のノズルユニットを試作し，本原理が正しいことを検証した．本結果はIEEE RA Lettersに論文が採択された．ホースを経路に沿って曲げながら運動させることを実現させるために，本年度は空飛ぶホース根本の台車を用いた能動化，ＲＯＳを用いたシミュレーションの構築に取り組んだ．台車を用いることで4ｍのホースの遠隔操作に成功した．本結果は論文として来年度投稿する予定である．
超外部アクセス性を有する分割回転球殻ロボット機構の研究開発

多田隈建二郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

研究機関：Tohoku University

2017年4月1日～ 2021年3月31日

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本研究で取り組んだ分割球殻状のロボット機構は，外部にアクセスして作業をし続けることを可能にするというものである．考案した本ロボット実機全体において，球殻の数を，移動体を覆う１つである従来の方式から，さらに拡張させて，ローター（推進部）１つ１つを覆う球殻ロータ方式なるものを考案し，第一次試作機として，4ユニットの球殻ロータ機構構成としたものを実機として具現化した．その過程においては，球殻自体の重量がかさんだり，またその球殻自体があるがゆえに抵抗となり推進力の低下なども考えられるが，推進力よりも小さい範囲で，球殻ロータ構造を構築することに成功した．
伸縮・角度可変な爪機構により超人的把持動作を実現するロボットハンドの基礎研究

多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 宮瑾, 山野光裕

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Yamagata University

2015年4月1日～ 2018年3月31日

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本研究においては、ロボットハンドの指の爪機構を、伸縮・回転させるための機構として、J型の全方向駆動歯車を作製した。これにより、伸縮・回転の動作を、１つの歯車機構で行うことが可能となり、かつ広い可動範囲を確保した。逆向きにも曲がる指関節を実現するための機構として、球状全方向駆動歯車を開発し、１点で直交した２つの回転関節を球状の歯車1個のみで実現し、広い可動範囲を実現した。可動式の爪機構を先端に取り付けるための指機構を３個の球状全方向駆動歯車を用いて製作し、実験を行った。指先端の爪機構については、形状記憶ゲルを利用した機構を製作し、把持する物体や障害物の形状に指先が適応しやすくなるようにした。
超高速細胞システム特性計測

金子真, 東森充, 多田隈建二郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

研究機関：Osaka University

2011年4月1日～ 2016年3月31日

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高速アクチュエータと実時間高速ビジョンを用いてマイクロ流体チップ内の細胞を高速かつ正確に操作する方法について研究し、最高130Hzの動特性を実現した。またチップの弾性効果を用いることにより、最高位置決め分解能250ナノメートルを実現した。さらに高速かつ高分解能を実現する方法として、制御系のサンプリング周波数を上げる方法を示した。この高速・高分解能細胞操作システムを用いて、細胞ストレス試験というこれまでにない新しいバイオ試験方法を提案した。ここで細胞ストレス試験とは、マイクロ流路内に狭窄部を導入し、狭窄部出入り口間で細胞を往復運動させることにより、細胞の疲労限界を評価するものである。
レオロジー特性を有する柔軟対象物の非把持ダイナミックマニピュレ－ション

東森充, 多田隈建二郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Osaka University

2012年4月1日～ 2015年3月31日

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本研究では，プレートを用いた非把持形態による柔軟物体の伸縮マニピュレーションついて議論した．はじめに，伸縮変形操作の基本原理を実験的に確認し，簡易解析モデルとして， 2自由度プレートと2質点で構成される対象物の1次元変形モデルを構築した．次に，プレートの角加速度振幅に対する対象物の挙動変化を整理し，6つの無次元境界振幅によって，2質点の挙動とこれらを組み合わせた対象物全体の変形挙動が支配されることを明らかにした．最後に，シミュレーション解析により，対象物の変形速度を最大化するための最適角速度振幅が，無次元境界振幅のいずれか1つによって規定されることを明らかにした．
ホット‐アイス現象により超形状・剛性可変性を実現する作業移動ロボットの創成

多田隈理一郎, 多田隈建二郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Yamagata University

2011年～ 2013年

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酢酸ナトリウム三水和物水溶液を過冷却状態にした後に刺激を加えると、熱を放出しながら急激に結晶化が起こるというホット-アイス現象を用いて、形状・剛性が可変な作業移動ロボットの製作を行った。磁性スライムで構成されたロボットを移動させる手段として、研究開始時には主にネオジム磁石を手で動かす方法を用いていたが、より広範囲にロボットを移動させるために、複数の平歯車により全方向駆動歯車およびネオジム磁石を任意の方向に移動させる全方向搬送テーブルを製作した。また、磁石や刺激のための電極よりも小さな機器を環境側に配置するだけで形状・剛性が変化できる新しいゲル材料によるロボットについても検討した。
不整地での転倒に対して機構的ロバスト性を有する超対称型探査ロボットの開発的研究

多田隈建二郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

研究機関：Osaka University

2011年～ 2012年

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広範囲を効率よく探査するために,複数台のロボットによる探査や,投擲式の探査ロボットの研究が行われている.我々は,この投擲式ロボットの中でも,機構全体が対称構造のものを提案している.災害現場での不整地における走行を考えた場合,懸架装置や連結作動機構によらず,駆動機構のみに着目した場合,車輪型よりも,クローラの方が走破性が高いと一般的には言われている.そこで,我々は,車輪型を用いた正四面体型(図2)のみならず,移動用駆動機構として,円形断面クローラ(円筒型クローラ)を用いた投擲式探査機を開発し,その有効性を試作機を用いて確認することを目的として取り組んだ.実機を設計・試作し,試作機を用いて提案した実機構造および,投擲型探査の効果・有効性を確認した.
20ミクロン透明角膜細胞シートの2パラメータ硬さセンシング

金子真, 東森充, 多田隈健二郎

2010年～ 2010年

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再生医療用細胞シートの選別において,細胞の硬さと活性度の間には密接な関係があることが知られているものの,培養液中に置かれた透明かつ厚さ20ミクロンという極薄細胞シート特性が計測上大きな足かせになっている.本研究では,角膜移植用細胞シートに微圧空気噴流をステップ状に印加し,そのときの細胞シートの厚さ方向の変位計測から厚さ方向とそれに直交する方向の硬さを評価する方法を構築することを目的としている.この目的を達成するため,直径0.5mm空気噴流ノズルから空気噴流を細胞シートに吹きかけ,そのときの変位応答の様子を実時間処理可能な高速ビジョンを用いて計測した.その際,細胞シートが空気に触れてしまうと,たちどころに細胞シートが弱ってしまうため,空気噴流印加時に細胞シートが一時的に培養液から空中に出たときにすばやく計測を完了させ,1秒後に空気噴流を遮断することによって細胞シート表面が培養液に隠れるように配慮した.力印加点の変位の時系列計測から力増分と変位増分の関係から逆問題を解いて厚さ方向の硬さを評価する方法を採用した.実験では,正常環境下で培養された細胞シートと意図的に細胞重合を阻害した細胞シートを用いた.その結果,サンプリング数は少ないにしても正常環境下で培養された細胞シートの方が重合を阻害した細胞シートに比べ,厚さ方向に対して硬いという傾向が得られた
液・固の相変化により超なじみ性を実現する包み込み式ロボットグリッパの研究開発

多田隈建二郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

研究機関：Osaka University

2009年～ 2010年

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学術的な成果・意義として,これまでのロボットハンド機構では困難であった,様々な種類の対象物を容易に把持することが可能で,またその把持状態を維持するのにエネルギーが不要という点が挙げられる.従って,作業における使用エネルギーを抑えるという観点からも,社会貢献的意義も有する研究課題である.重要性として,社会貢献的には,工場内での搬送する製品の形状が変化しようと,グリッパ機構そのものの取り換えは不要であり,それに伴いライン自体を変更する必要が無いという点が挙げられる.学術分野においても,この内外連続式袋状構造体を,把持機構のみならず,移動体として拡張させ,外環境になじむ探査体として活用するなど,分野発展に寄与できる可能性を有するものである.
近接覚から触覚までをシームレスにつなぐ汎用触覚センサ構成方式の研究開発

下条誠, 石川正俊, 明愛国, 並木明夫, 多田隈建二郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：The University of Electro-Communications

2007年～ 2009年

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本研究は,基本動作原理が同じセンサで,近接覚から触覚までをシームレスにつながる触覚センサシステムの開発と,これらを用いた新たな制御システムの開発を行った.その特色・独創的な点としては,全て同じ動作原理であるため,ソフトウェアの統一が取りやすく,また単純なアナログ回路網で構成するため,高速応答性に優れ,拡張性が高く,構造が簡単なことから安価に供給できる.このような特徴を併せてもつセンサはこれまで実現されておらず,これからのロボット技術はもとより各種機械システムに装着する触覚センサシステムの共通的プラットホーム技術として利用できると考える.

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その他 3

次世代ロボット中核技術開発／革新的ロボット要素技術分野／全方向駆動機構を核とした革新的アクチュエーション技術の研究開発

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次世代ロボット中核技術開発／革新的ロボット要素技術分野／全方向駆動機構を核とした革新的アクチュエーション技術の研究開発
極限環境での探査活動能を拡張させる革新的ロボット機構の研究開発

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極限環境での探査活動能を拡張させる革新的ロボット機構の研究開発
立体造形による機能的な生体組織製造技術の開発／細胞を用いた機能的な立体臓器作製技術の研究開発／細胞シート工学を基盤とした革新的立体臓器製造技術の開発

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立体造形による機能的な生体組織製造技術の開発／細胞を用いた機能的な立体臓器作製技術の研究開発／細胞シート工学を基盤とした革新的立体臓器製造技術の開発