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Development of a physical model for a machine element whose stiffness changes with vacuum pressure

Research Project

Project/Area Number 18K04064
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

Mitsuda Takashi  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (30335591)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsソフトロボット / ロボットグリッパー / 空気圧 / 可変剛性 / 粒子ジャミング / ソフトロボティクス / グリッパー / ロボットハンド / フレキシブルロボティクス
Outline of Final Research Achievements

When the air inside a flexible bag is evacuated, the objects inside the bag aggregate and the entire bag becomes hard. In recent years, many studies have been conducted on flexible robots that utilize this phenomenon. In this research, we devised a new structure that hardens and bends when the inside air is evacuated, and developed a flexible robot gripper and body fixture that utilize this structure. We also devised a variable rigidity sheet that can be deformed along a curved surface without wrinkles.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

開発した可変剛性シートは手術時に用いる身体保定具としての利用が期待され、現在、医療機関と共同研究を行っている。空気を抜くことで硬くなると同時に曲げ変形が生じる新しい構造は、アクチュエータと剛性調節の両方の機能を持つことに新規性がある。この構造を利用して開発した柔軟ロボットグリッパーは、従来のロボットハンドでは把持が難しい食品などの柔軟な物体や、さまざまな形状の物体の把持に利用でき、従来の可変剛性機能をもつロボットハンドと比べて低コストである。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A vacuum-driven rubber-band gripper2021

    • Author(s)
      Ko Yamada, Takashi Mitsuda
    • Journal Title

      Robomech Journal

      Volume: 8 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s40648-021-00203-7

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Active Bending Mechanism Employing Granular Jamming and Vacuum-Controlled Adaptable Gripper2021

    • Author(s)
      Mitsuda Takashi、Shinsaku Otsuka
    • Journal Title

      IEEE Robotics and Automation Letters

      Volume: 6 Issue: 2 Pages: 3041-3048

    • DOI

      10.1109/lra.2021.3058914

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a mechanical element that changes the shape and rigidity by vacuum pressure2019

    • Author(s)
      大塚 晋作,満田 隆
    • Journal Title

      Transactions of the JSME (in Japanese)

      Volume: 85 Issue: 876 Pages: 19-00046-19-00046

    • DOI

      10.1299/transjsme.19-00046

    • NAID

      130007695482

    • ISSN
      2187-9761
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 粒子ジャミングを用いた靴型路面感覚提示装置の開発2020

    • Author(s)
      増田 宗一郎, 満田 隆
    • Organizer
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 減圧によるスポンジの収縮を用いたゴムバンド型グリッパの開発2020

    • Author(s)
      山田 滉, 満田 隆
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 真空圧により剛性と形状が変化する機械要素 -異なる硬さのスポンジを付加することによる巻きつき動作の改良-2019

    • Author(s)
      大塚 晋作, 満田 隆
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 真空圧により形状と剛性が変化する機械要素を用いた身体拘束具の開発2018

    • Author(s)
      大塚 晋作, 満田 隆
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 内部真空圧により剛性が変化する機械要素

    • URL

      http://www.br.ci.ritsumei.ac.jp/particle.html

    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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