【液体に強い管内検査ロボット】【23卒】 日立製作所 インターンシップ（技術系）の通過ES(エントリーシート) No.68444（中央大学大学院/男性）（2022/2/28公開）

私の研究テーマは「下水道管内検査用ロボットの開発に関する研究」です。下水道管の老朽化が進んでおり、それに伴う陥没事故のような重大な事故が問題になっています。事故を未然に防ぐために下水管検査を行い、修理すべき箇所を特定することが必要です。現在は工業用内視鏡カメラを用いて検査を行っています。しかし、長距離で複雑な配管においてはケーブルと配管との間の摩擦力で検査が不可能になってしまいます。また、液体がたまった箇所では鮮明なカメラ映像を取得できないという課題もあります。そのため、先行研究ではミミズの走行方法を模倣した人工筋肉を用いた管内検査ロボットを試作しました。このロボットで試験走行を行い長距離複雑な配管を走行・検査できることを確認しました。しかし、この試作機は実際に使われている液体のたまった箇所の走行・検査は困難です。 そこで私は液体がたまっているような箇所を走行可能な検査ロボットを開発しようと試みました。最初に私は液体を除去することで走行・検査が可能になると考えました。吸水口をロボットのカメラの近くに配置し、ポンプを用いて吸水することで液体を除去できると考え、機構を作製しました。しかし、実際に吸水をするとロボットが走行とともに自転してしまい、吸水口から液体を十分に吸えませんでした。加えて、吸水口から空気を吸ってしまったため、ポンプが空転して故障しました。そこで私は、吸水口を複数設けて、ロボットの姿勢に合わせて着水している吸水口からのみ吸水が可能になる機構を考えました。複数の吸水口を設けることで自転しても吸水可能です。また、着水している吸水口からのみ吸水するため、ポンプの空転も防ぐことができます。この機構を設計・作製し、実験を行いましたが、設計の際に実現性を考慮しておらず、十分に吸水を行うことができませんでした。 そこで私はロボットの姿勢によって着水している吸水口から吸水を行う機構を考え、設計・モデル化・作製を行いました。吸水実験を行ったところ、検査をするのに十分な吸水を行うことができ、管内検査ロボットの実用性を高めることができました。しかし、吸水後に配管に付着した液体によってロボットが滑ってしまい、走行・検査が不可能になるという課題が残っています。そのため、今後は吸水後に配管内に液体が付着した際もロボットが滑らないような機構を搭載しようと考えています。具体的には、配管と接触する箇所にスタットレスタイヤのような凹凸をつけることで凹部に液体が入り込み、凸部で滑らないようにすることができると考えています。 続きを読む

私の強みは向上心が高いことです。何事に対しても全力で取り組むことで、常に成長したいと考えています。向上心が大学時代に生きたのは勉強面です。良い成績を取るために、友人に声をかけて休日も一緒に勉強をしていました。その際に、意識したことは理論を理解できるまで問題を解くことです。時間を要する方法ですが応用が効くようになり、効果的でした。この意識を持ち続けたことで学年160人中上位5名の成績を残せました。 続きを読む

卒業研究でポンプを用いたため興味があったことと製品の設計をしてみたいと思っていたからです。卒業研究では、ポンプを使用としたため、ポンプについて搬送方法やその搬送原理などについて理解を深めました。卒業研究では配管内の水を除去するために小型ポンプを用いて吸水を行いました。ただ、この小型ポンプは配管内に挿入可能なものであり、大量の流体を搬送するようなものではありませんでした。そのため、実際に使用されるようなポンプの設計に携わってみたいと感じました。設計については、研究の初期段階で設計したものが十分に機能を有していませんでした。原因として挙げられるのは、設計の段階で構成要素の物性値を考慮していなかったことでした。そこで設計の難しさを知りました。ただこの経験からそのあとの作製、実験も含めて設計を見直したことで求めているものを開発することができました。この経験から実際に設計をする際にも作製や実使用を見据えた設計ができると考えています。また、この経験がどのように生かせるかを試したいと思いました。 続きを読む

ワールドワイドなプロジェクトであることと圧縮機の設計をしてみたいと思ったからです。ワールドワイドなプロジェクトに興味を持ったのは、自分の中に「より多くの人のためになるものを作りたい」という意思があったからです。そのため、今後の脱炭素社会という日本だけでなく世界で実現すべきものに貢献することが、より多くの人のためになると感じこのテーマを選ばせていただきました。また、圧縮機の設計については、研究でコンプレッサーを用いているため身近なものであったことと、それを設計してみたいと思ったからです。設計については、卒業研究で設計をした際に設計したものが十分な機能を有していませんでした。ただこの経験からそのあとの作製、実験も含めて設計を見直したことで求めているものを開発することができました。この経験から実際に設計をする際にも作製や実使用を見据えた設計ができると考えています。また、この経験がどのように生かせるかを試したいと思いました。 続きを読む

エレクトロニクス製品の設計に携わってみたいと感じていたからです。エレクトロニクス製品は生活に欠かせないものであるため、エレクトロニクスを開発することは「多くの人の生活を豊かにするもの」であると考え、エレクトロニクス製品に携わりたいと感じました。また、大学院では、研究室内の回路設計などを含む電気駆動のものを見て、そういうものに携わりたいと感じました。自分が研究で主に行ったのは機械設計だったため、電気的な設計の経験は豊富ではありません。しかし、少ない経験の中でも電磁気学の理論を応用することの面白さを大いに感じました。機械的な部分に比べ目に見えない部分が多いため、その分設計したものが正常に動いたときの喜びは機械的なものと比べて大きいです。そのため、電気的な設計が少なくても、多くのことを吸収でき、また機械設計で学んだことも役立たせ、電気設計の楽しさを知れると感じたため、本テーマを選ばせていただきました。 続きを読む