Development of a muscle-driven continuous arm capable of multi-degree-of-freedom motion by reproducing the muscular muscular hydrostat

Research Project

Project/Area Number	24K21583
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 18:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, and related fields
Research Institution	Waseda University
Principal Investigator	森本雄矢早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (60739233)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	趙炳郁東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (10982522)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000) Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords	バイオハイブリッドロボット / マイクロ工学 / 骨格筋 / 組織工学 / ソフトロボット
Outline of Research at the Start	生体にはゾウの鼻のように筋肉だけで作られた構造(筋肉包骨格)があり、高い柔軟性と運動性を実現しているが、駆動原理は未だに不明である。そこで、人工物を使わずに複数の骨格筋組織を融合し、ゾウ鼻を模倣した多自由度かつ連続体駆動が可能なバイオロボットの実現を目的とする。さらに、筋組織の収縮運動を選択的に引き起こし、筋組織への刺激条件や筋組織の形状・寸法条件と駆動様式の関係を明らかにし、ゾウ鼻の駆動原理解明と設計論確立に挑む。未だに例のないゾウ鼻の工学的な再現は、生物学的な駆動原理解明から工学的な設計論確立まで筋肉包骨格の理解に大きく貢献可能な意義深い成果となる。