令和5年度は、以下の3つの点について研究開発を進めました。

課題１：自己再生型モジュラーロボットの設計・動作・機能解析

(1) モジュラーロボットの構造と制御のレポジトリの構築

不整地環境において、また耐故障性を考慮したロボットの構造と制御の同時最適化を実施しました。

(2) 組み換えを可能とするモジュールの結合機構の設計とプロトタイプの製作

モジュール単体の機能を決定し、組み換えを可能とする機械的・電気的結合機構を含めたコネクタモジュールを設計・開発しました。またモジュールの組み換えを可能とする情報的結合に関して、モジュールロボットシステムの通信プロトコルを策定し実装しました。さらに、多肢型モジュラーロボットの検証モデルMoonBot 0を開発し、結合状態の自動認識、自律的な運動生成等の基本的な機能を実装し、後述する動作試験により、その制御アルゴリズムを評価しました。

(3) モジュール再構成アルゴリズムの開発とプロトタイプロボットへの実装

ロボットのモジュール構成のデータベースの任意の構造から別の任意の構造に遷移するためのモジュール再構成アルゴリズムを開発しました。

課題２： 異構造の複数ロボットによる探査・組立タスクの制御

これまでに動作検証用ロボットマニピュレータシステムをベースとして、各アームの能動自由度を制限したり、エンドエファクタにバリエーションを持たせたりすることにより複数の異構造ロボットが協調作業を行う場面を作り出し、動力学シミュレ－ションとハードウェア実験をシームレスに連動させる研究環境(Sim2Real) を構築し、以下の項目について検証を行いました。

• (1) 多肢型モジュラーロボットの多数の異なる構造・形態に対して、それぞれに対する制御モデルが構築できていること。
• (2) ロボットアームを用いて、模擬砂礫地（粒径1mm～50cm程度の岩石がランダムに分布）において、表面および表面下10 cmの範囲から、任意の砂礫サンプルを採集可能なことを実証すること。