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Establishment of the function deterioration inhibition method of shape memory alloy and the control system of cloth-shaped actuator using shape memory alloy.

Research Project

Project/Area Number 16K17982
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionThe University of Kitakyushu

Principal Investigator

Cho Hiroki  北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (00435421)

Research Collaborator HOSODA HIDEKI  
TAKEDA YUJI  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords形状記憶合金 / アクチュエータ / 医療・福祉機器 / 屈曲動作 / 機能劣化特性 / 動作特性 / 機能劣化抑制 / 機械材料・材料力学 / 構造・機能材料 / 金属物性 / 材料加工・処理
Outline of Final Research Achievements

For the purpose of actualizing both an increase of output and maintaining the positioning accuracy of the SMA actuator using resistance feedback control method, a weft yarn-type SMA actuator was devised and produced. Moreover, the bending operation actuator using this weft yarn-type SMA element was devised and produced. In this study, the effects of design conditions of the weft yarn-type SMA element on the bending operating characteristics of the actuator were investigated. As the result, the optimization of installation condition of the SMA element was carried out.
Meanwhile, the function deterioration inhibition method of SMA was investigated. As the result, it was found that function deterioration of the SMA might be inhibited by the 0.7% pre-applied strain.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究にて、実用的な出力を有するSMAを用いた布状アクチュエータ素子とその制御方法を確立できた。本技術を用いれば、現在開発が行われている福祉用スマートスーツへ本技術を応用することで、現在主として使用されているモーターやゴムなどとは異なる特性を有する駆動素子として使用でき、スマートスーツのさらなる高性能化が期待できる。またSMA素子の機能劣化を抑制するための新たな使用条件を明らかにした。本技術は新たな用途だけでなく、現在応用・使用されているSMA素子の機能劣化を抑制するための技術としての使用が可能である。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] 緯糸型屈曲動作形状記憶合金アクチュエータの上下方向拘束条件が屈曲動作特性に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      坂 航平, 長 弘基, 竹田 悠二, 松田 鶴夫
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      Volume: 1 Pages: 91-94

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      坂 航平, 長 弘基, 竹田 悠二, 松田 鶴夫
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      ロボティクス・メカトロニクス講演会2018(ROBOMEC2018)講演論文集

      Volume: 1

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      130007551915

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      Volume: 1

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      130007551919

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      C. Nakagawa, H. Cho
    • Journal Title

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      Volume: 43 Issue: 2 Pages: 81-84

    • DOI

      10.14723/tmrsj.43.81

    • NAID

      130006602974

    • ISSN
      1382-3469, 2188-1650
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      C. Nakagawa, H. Cho
    • Journal Title

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      Volume: 43 Issue: 1 Pages: 19-22

    • DOI

      10.14723/tmrsj.43.19

    • NAID

      130006329948

    • ISSN
      1382-3469, 2188-1650
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      T. Akagi, C. Nakagawa, Y. Takeda, H. Cho
    • Journal Title

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      Volume: 43 Issue: 1 Pages: 23-26

    • DOI

      10.14723/tmrsj.43.23

    • NAID

      130006329951

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      1382-3469, 2188-1650
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      H. Cho, K. Yamada, T. Okino
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      Journal of Modern Physics

      Volume: 09 Issue: 02 Pages: 130-144

    • DOI

      10.4236/jmp.2018.92009

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      Journal of Modern Physics

      Volume: 08 Issue: 06 Pages: 903-918

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      10.4236/jmp.2017.86056

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      130006726809

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      H. Fujiki, C. Nakagawa, Y. Takeda, H. Cho
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      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      Volume: 41 Pages: 285-288

    • NAID

      130005263758

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      H. Fijiki, C. Nakagawa, Y. Takeda, H. Cho
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      Proc. of the 9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-9), Kyoto, Japan

      Volume: 00 Pages: 874-877

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      K. Saka, H. Cho, Y. Takeda
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      坂 航平, 長 弘基
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      都田 拓靖, 長 弘基
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      都田 拓靖,中川 智加良,藤木 大海,竹田 悠二,長 弘基
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      西憲之,竹田悠二,長弘基
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      赤木 巧,中川 智加良,藤木 大海,竹田 悠二,長 弘基
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      中川智加良,藤木大海,竹田悠二,長弘基
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      神戸大学 (兵庫県神戸市灘区六甲台町1-1)
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      日本機械学会2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      九州大学 (福岡県福岡市西区元岡744)
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  • [Book] Advances in Shape Memory Materials2017

    • Author(s)
      H. Cho, Y. Takeda, T. Sakuma
    • Total Pages
      241
    • Publisher
      Springe
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  • [Remarks] 長研究室HP

    • URL

      https://hiroki-cho.jimdo.com/

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      https://hiroki-cho.jimdo.com/

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  • [Remarks] 研究代表種ホームページ

    • URL

      https://hiroki-cho.jimdo.com/

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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