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ロボティクス領域における世界トップレベルの国際会議「IROS 2025」で最新の研究成果を発表

#Robotics #Softrobotics

オムロンサイニックエックス株式会社（本社：東京都文京区、代表取締役社長：諏訪正樹、以下 OSX）は、「The 2025 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2025)」にて、最新の研究成果を発表します。

「IROS」は、「ICRA¹⁾」とならび、ロボティクス分野において世界最大かつ最も影響力のあるトップカンファレンスの一つです。2025年は、4,306件の投稿の中から1,991件（約46.2%）の論文が採択され、10月19日から10月25日（現地時間）にかけて中国杭州市で開催されます。
_{1) IEEE International Conference on Robotics and Automation}

OSXより発表する研究論文は、次の2件です。

IROS 2025での採択内容

■ Pose Estimation of a Cable-Driven Serpentine Manipulator Utilizing Intrinsic Dynamics via Physical Reservoir Computing
^{_{（日本語訳：物理的リザーバ計算を用いたケーブル駆動ヘビ型マニピュレータの姿勢推定)}}

Kazutoshi Tanaka (OSX), Tomoya Takahashi (OSX), Masashi Hamaya (OSX)

ケーブル駆動ヘビ型マニピュレータは、障害物回避、多方向の力の適用、軽量設計など、非構造化環境において大きな可能性を秘めています。すべてのモーターとセンサーをベースに配置し、プラスチックリンクを使用することで、アームの重量をさらに軽減できます。このコンセプトを実証するために、アーム長545mm、全重量わずか308g の9自由度ケーブル駆動ヘビ型マニピュレータを開発しました。
しかしながら本設計では、ケーブルのたるみ、伸び、リンクの変形など、柔軟性に起因する変動が生じます。これらの変動により、解析予測と実際のリンク位置の間に食い違いが生じ、姿勢推定がより困難になります。この課題に対処するため、マニピュレータの固有の非線形ダイナミクスを高次元リザーバとして利用する、物理的リザーバコンピューティングに基づく姿勢推定法を提案します。
実験結果では、本手法を用いた場合の平均姿勢誤差は4.3mmであったのに対し、ベースラインの長短期記憶ネットワークを用いた場合では4.4mm、解析的アプローチを用いた場合では39.5mmで、提案手法の有効性を確認しました。
本研究は、軽量ケーブル駆動ヘビ型マニピュレータの固有ダイナミクスを活用した制御および知覚戦略の新たな方向性を示しています。

https://arxiv.org/pdf/2509.17308
https://omron-sinicx.github.io/prc-arm-pose/

■ WAVE: Worm Gear-based Adaptive Variable Elasticity for Decoupling Driving and External Forces
_{^{（日本語訳：WAVE: ウォームギアを用いて駆動力と外力を分離する可変弾性機構)}}

　
Moses Gladson Selvamuthu (OSX, Yamagata University), Tomoya Takahashi (OSX), Riichiro Tadakuma (Yamagata University), Kazutoshi Tanaka (OSX)

コンプライアンス（受動性・柔順性）と剛性の両方を調整できるロボットマニピュレータは、動作の安全性と多様性を向上させます。本研究では、非逆駆動性のウォームギアを組み込んだ可変剛性アクチュエータ（VSA）である、ウォームギアに基づく適応的変形弾性（WAVE）を提案します。
WAVEは、このウォームギアを用いて駆動モーターを外部からの力から分離することで、関節への正確な力伝達を可能にしつつ、コンプライアンスを通じて位置ズレを吸収します。また、衝撃力をバネに蓄えられる弾性エネルギーに変換することで、過大な負荷からアクチュエータ自体を保護します。
さらに、このアクチュエータは、バネの予圧(あらかじめ圧縮しておく長さ)を変えることで、関節剛性を連続的に調整することを可能にします。
我々はこれらの能力を実証し、提案する剛性モデルを実験的に検証しました。また、外部負荷がかかっている静止状態でもモーター負荷がゼロに近づくことを示し、WAVEを搭載したマニピュレータを用いた応用例を提示しました。この結果は、外力の分離が成功していることを示しています。
本アクチュエータの保護特性は、接触を伴う作業における長期的な運用、および困難な環境下での堅牢なロボット応用を可能にします。

http://arxiv.org/abs/2509.21878
https://omron-sinicx.github.io/wave/

※所属は、論文執筆時点のものです。現時点では、情報が異なる場合がありますので、あらかじめご了承いただくとともに、ご注意をお願いいたします。
　

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