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センサ一体型柔軟空気圧シリンダの開発とその応用

Research Project

Project/Area Number 18760203
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionOkayama University of Science

Principal Investigator

赤木 徹也  Okayama University of Science, 工学部・知能機械工学科, 講師 (50311072)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2007: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Keywords柔軟空気圧シリンダ / 柔軟アクチュエータ / センサー体型アクチュエータ / リニアエンコーダ / 小型圧力制御弁 / ウェアラプル制御機器 / センサ一体型アクチュエータ / ウェアラブル制御機器
Research Abstract

本研究では、以前より人体に直接アクチュエータを取り付けて使用しても十分安全性が保たれ,かつ,軽量な柔軟アクチュエータの開発をめざし,柔軟チューブをシリンダに用いたロッドレス型の柔軟空気圧シリンダを開発してきた.しかし,この柔軟空気圧シリンダは柔軟性を有するため,変位の測定に既存の剛体のポテンショメータやロータリーエンコーダなどのセンサが使えない.また無理にこれらセンサと組み合せると,シリンダが本来有する柔軟であるメリットを失うことになる.そこで,本研究では,ロッドレス型柔軟空気圧シリンダに,位置のセンシング機能を付加したセンサ一体型柔軟アクチュエータの開発について検討した.具体的には,反射型赤外線センサ(三洋電機製フォトリフレクタ)を2個用いたリニアエンコーダを構成し,シリンダに用いている柔軟チューブ表面に施したスリット(ピッチ2mm,幅1mm)を読み取ることで,位置のセンシングを行うセンサ一体型柔軟空気圧シリンダを提案し,試作した.本年度はシリンダのチューブに設けたスリットの塗料および形状とチューブ素材の最適な組合せについて検討し,ノイズの少ないリニアエンコーダを構成した.また,マイクロコンピュータ内部に構成したUp/Downカウンタを用い,センサからの位置信号のフィードバックによるシリンダの位置決め制御を実現した.さらに,試作シリンダを用いて伸縮・湾曲が可能な柔軟なロボットアームを構成し,その位置決め制御を行った.また昨年度の同様に,試作シリンダの駆動用制御機器としてOn/Off型空気圧制御弁とマイクロコンピュータを用いた小型の圧力制御弁に改良を加え,性能評価のため各種柔軟アクチュエータの位置決め制御を行った.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Natural Flowing Movement of a Robot Arm Using Proposed Flexible Pneumatic Cylinder2007

    • Author(s)
      Shujiro Dohta, Tetsuya Akagi, Hisashi Matsushita, Toshihide Nango
    • Journal Title

      Proc. 9th International Symp. Fluid Control, Measurement and Visualization, 43.pdf

      Pages: 1-10

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a Bending Actuator and Position Control Using Smal 1-Sized Control Valves2007

    • Author(s)
      Feifei Zhao, Tretsuya Akagi, Shujiro Dohta
    • Journal Title

      Proc. 9th International Symp. Fluid Control, Measurement and Visualization, 42.pdf

      Pages: 1-7

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Wearable Pneumatic Pressure Control Valve Using On/off Valve Considered with Less Air Consumption2006

    • Author(s)
      Tetsuya AKAGI, Shujiro DOHTA
    • Journal Title

      Proceedings of SICE-ICASE International Joint Conference 2006

      Pages: 447-450

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of Flexible Displacement Sensor Using Nylon String Coated with Carbon and Its Application for McKibben Actuator2006

    • Author(s)
      Iku HAMAMOTO, Tetsuya AKAGI, Shujiro DOHTA, Hisashi MATSUSHITA
    • Journal Title

      Proceedings of SICE-ICASE International Joint Conference 2006

      Pages: 1943-1946

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of Flexible Robot Arm Using Rod-less Type Flexible Pneumatic Cylinders2006

    • Author(s)
      Toshihide NANGO, Tetsuya AKAGI, Shujiro DOHTA, Hisashi MATSUSHI
    • Journal Title

      Proceedings of SICE-ICASE International Joint Conference 2006

      Pages: 451-454

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 空気圧シリンダを用いた湾曲アームの試作2006

    • Author(s)
      南後 敏英, 赤木 徹也, 堂田 周治郎, 松下 尚史
    • Journal Title

      平成18年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

      Pages: 121-123

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 変位センサ内蔵型柔軟空気圧シリンダの開発2006

    • Author(s)
      赤木 徹也, 堂田 周治郎, 南後 敏英
    • Journal Title

      第24回日本ロボット学会学術講演会 2A11.pdf

      Pages: 1-3

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 空気圧シリンダを用いたフレキシブル駆動関節の改良2006

    • Author(s)
      南後 敏英, 赤木 徹也, 堂田 周治郎, 松下 尚史
    • Journal Title

      第15回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集

      Pages: 210-211

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 変位センサ内蔵型柔軟空気圧シリンダの試作と応用2007

    • Author(s)
      南後敏英, 赤木徹也, 堂田周治郎, 松下尚史
    • Organizer
      平成19年秋季フルードパワーシステム講演会
    • Place of Presentation
      鹿児島県霧島市役所
    • Year and Date
      2007-11-16
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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