跳躍ロボットは、着地した時に縮んだバネの弾性を次の跳躍に活かしてエネルギーを再利用できるのが特徴です。従来の跳躍ロボットでは、モータなどによって跳躍力を得て跳躍し、また、跳躍中はコンピュータ制御とアクチュエータによって足を振って姿勢をコントロールすることで前方へ連続跳躍します。一方で、当研究室ではそのような連続跳躍を機構のみでできる、「受動跳躍ロボット」の研究をしています。このロボットは、重力のみを利用して連続跳躍をすることができ、跳躍中の足振りや姿勢のコントロールも、モータなどを使わずにバネの力だけでおこなうことができます。

きっかけとなったのはカンガルーの跳躍で、カンガルーは移動する速度を上げてもエネルギーの消費量が変わらないということに興味を持って、これを解明するための一つのアプローチとしてこの研究がスタートしました。最終目標としてカンガルーのように、少ないエネルギーで長い距離を移動できる機構を目指しています。

円柱状のものを登るための移動機構の研究として、つる植物を規範とした巻きつき推進メカニズムの研究に取り組んでいます。

柱や木を昇降するロボットはすでに他でも研究されていますが、昆虫のように爪などをひっかけて登ったり、車輪で登っていくもので、途中に障害物があったり柱の太さが変化すると、走行困難になります。一方つる植物は、細くて柔らかい構造を木に巻き付けることによって、障害物があっても柱の太さが変わっても容易に上昇できます。

まず、研究の第一段階として、巻きつく対象に接触していない外側をつねに伸張させて螺旋状に巻きついていく、つる植物特有の接触屈性に着目し、空気圧を利用して柱に柔軟に巻き付くデバイスを開発しました。今後はこのデバイスを上昇させる機能について研究を進めていくことになります。

また、昨年から始めた研究「ヒトの寝返り動作を規範とした索状移動機構の研究」は、人間が横になって転がる寝返り動作をロボットに応用するもので、細かな砂地や軟弱地面、不整地でも移動でき、さらに階段を登ったり、狭いところに入り込んだりすることもできる、新しい移動機構の可能性を探るというスタンスで研究を進めています。イメージとしては索状（縄状）のシンプルな構造です。転がる時の人の関節や重心の動きなどをもとに寝返り動作のメカニズムを解明し、ロボットに応用することができれば、これまでにない新しい移動機構が実現できると考えています。