1990 Fiscal Year Annual Research Report
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01870001
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
半田 康延 東北大学, 医学部, 教授 (00111790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井口 泰孝 東北大学, 工学部, 教授 (90005413)
村上 肇 東北大学, 工学部, 助手 (80219899)
二見 亮弘 東北大学, 工学部, 助手 (20156938)
星宮 望 東北大学, 工学部, 教授 (50005394)
半田 勉 東北大学, 医学部, 助手 (30208699)
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| Keywords | 形状記憶合金 / 筋 / 手 / 機能的電気刺激 / 人工筋肉 / ロボット |
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| Research Abstract |
平成2年度は、(1)人工筋肉の基本設計に関する研究。(2)人工の手における手指の最適制御に関する研究。について、研究を行なった。
(1)については、これまで、ヘリカル巻の形状記憶合金による人工筋肉の特性について検討を加えてきたが、収縮力および弛緩に要する時間の点で、難点があることが判明していた。そこで、0.1mm径の形状記憶合金をヘリカル巻にして記憶させた後伸展し、波状に成形して再度形状記憶させた。この人工筋肉につき、温度特性、電流特性、疲労特性、収縮ー弛緩特性など基礎的特性につき測定した。その結果、波状の形状記憶合金の方が、ヘリカル巻形状記憶合金より、すべての特性において優れていることが判明した。ことに、弛緩ー収縮特性において、収縮力が1.5倍以上とれることが判明した。しかし、収縮弛緩の時定数が、改善はしたものの、依然として大きく、今後の検討課題として残っているのである。
(2)では、平成元年度に試作した人工の手を用いて、各人工筋肉の作用とその制御特性につき、検討を加えた。その結果、手指の屈曲伸展時、浅指屈筋・深指屈筋および指伸筋に相当する人工筋肉の収縮だけでは、適切な関節運動が得られず、手内筋に相当する人工筋肉の取り付けの必要性が認められた。また、主動筋と拮抗筋の同時制御に関し、浅指屈筋と指伸筋に相当する人工筋肉で実験を行なった。その結果、主動筋単独制御より、拮抗筋との同時制御の方が、関節運動の速度、関節角の保持の制御において、極めて有利であることが判明した。
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[Publications] 半田 康延: "麻痺筋への電気刺激による関節運動制御" 日本ロボット学会誌. (1990)
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[Publications] 半田 勉、半田 康延: "形状記憶合金製人工筋肉を用いたヒトの手の動的モデル(第2報)" 日本解剖学会 第35回東北・北海道連合地方会 予稿集. 10-10 (1989)
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[Publications] 半田 勉 他: "形状記憶合金製人工筋肉を用いたヒトの手の動的モデル(第1報)" 第94回日本解剖学会総会 予稿集. 173-173 (1989)
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[Publications] 半田 勉 他: "形状記憶合金をアクチュエ-タとした手のモデルの試作" 第10回バイオメカニズム学術講演会(1989)予稿集. 75-78 (1989)
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[Publications] 半田 勉 他: "形状記憶合金をアクチュエ-タとした手の動的モデルの試作" 医用電子と生体工学 特別号. 27. 185-185 (1989)
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[Publications] Y.Handa他: "Development of percutaneus intramuscular electrode and skin buttou for multiーchannel FES system" IEEE Tran.Biomed.Eng.705-710 (1989)
