球ロボット（Sphebot）
一局所伸縮機構を備えた全方向移動ロボットー

本プロジェクトでは、球体表面を局所的に伸縮させることで全方向への移動を実現する、 新しいタイプの球形ロボット「Sphebot」の開発を進めています。球ロボットは外部衝撃に強く、 内部の電子回路やプロセッサを安全に保護できる利点を持つ一方、精密な走行制御が難しいという課題があります。 本研究では、この課題を解決し、より柔軟な移動能力を実現することを目的としています。

構造と仕組み

Sphebotは、12個のモジュールから構成される正十二面体状の構造をしており、 各モジュールには独立して動作する小型アクチュエータが搭載されています。 このアクチュエータにより、球表面の一部を押し出すように伸縮させることで、 重心移動と地面との反力を利用した転がり運動を生成します。

また、機体内部にはメインプロセッサや慣性計測装置が搭載され、 外部カメラとの連携による姿勢推定や動作データの記録が可能となっています。

移動制御の特徴

従来の球ロボットは、内部の重りの移動や車輪ユニットに依存する構造が主流でしたが、 Sphebotでは「球体表面そのものが動く」点が大きな特徴です。 複数のモジュールを適切に連動させることで、球体でありながら任意方向へのスムーズな転がりが可能となります。

現在は、基本的な転がり動作の安定化と、環境に応じた動作生成方法の改良を進めています。

応用可能性

本ロボットは衝撃に強い球体構造を持つことから、以下のような応用が期待されます。

  • 屋外環境における移動ロボット
  • 探索用途（障害物が多いエリアや災害現場など）
  • 球体外殻を活かした保護性能が求められる場面

今後は、機体構造の改良、動作データのさらなる蓄積、および高度な制御アルゴリズムの導入を進め、 連続的な走行や経路追従など、より実用的なタスクへの発展を目指しています。