犬型ロボットに3Dプリンターとロボットアームを載せて、下水道展へ

下水道展に、3Dプリンターとロボットアームを載せた犬型ロボットを持っていきました。管路内の破損を、その場で修理するための装置です。だいぶ魔改造感のある見た目になりました。

作業用の装置を載せた犬型ロボット。上部へ伸びるアームと配線も含め、複数の機能を一台にまとめている。

移動する足と、作業する腕

犬型ロボットで移動し、アームを使って作業位置へ先端を持っていく構成です。3Dプリンターを載せることで、移動先で材料を扱うことを狙っています。

据え置き型の3Dプリンターなら、ノズルと造形面の位置関係はフレームで決まります。移動する機体へ載せると、足元の状態や機体の傾きも、その位置関係に入ってきます。アームだけ正しい位置へ動かしても、機体側が傾けば対象物との距離は変わります。

そのため、歩いて目的地へ着くところと、止まって作業するところは別に考える必要があります。移動中の振動に耐えられることと、作業中に先端の位置を保てることも、同じ条件ではありません。

上に載せると、重量以外も効いてくる

アームを伸ばすと、機体に対する重さの掛かり方が変わります。取り付け位置や固定部のたわみは、先端の位置にも影響します。配線も、電気的につながっていればよいというだけではなく、足や関節の動きを邪魔しない長さと経路が必要です。

管路のように周囲が狭い場所では、アームの届く範囲に加えて、機体ごと入れるか、向きを変えられるかも問題になります。装置を小さくまとめることと、作業に必要な可動範囲を確保することを、両方見ていくことになります。

修理するには、材料を置く先も考える

破損箇所へノズルを近づけられても、それだけで修理は完了しません。対象面の向きや状態、材料がその場所にとどまるか、施工後にどう確認するかという課題があります。平らな造形台の上に材料を積む場合とは条件が違います。

今後、施工へつなげるには、位置の再現性や材料の状態を評価していく必要があります。今回の展示では、まず移動と作業を一台へまとめた装置を持っていきました。普通の犬型ロボットとは、かなり違う姿です。