医療用精密作業のためのフレキシブル・マイクロアクチュエータの基礎研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05805025
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 田中 裕久 横浜国立大学, 工学部・生産工学科, 教授 (90092262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴森 康一 (株)東芝, 研究開発センター・機構研究室, 主務
• Keywords: マイクロアクチュエータ / シリコンゴム / 麻酔作業 / 空気圧制御 / 柔軟アクチュエータ

Research Abstract

麻酔作業を行うためのガス誘導管の気管支への挿入作業は、外部から見ることのできない精密な作業で、僅かな内壁からの反力を勘を働かせながら手探りでおこなってきた。気管支の内壁は傷つき易く、また、誘導管の挿入方向の制御は3自由度の運動が要求される。平成5年度は、実際の手術の行われる現場での実態調査を行い、麻酔科の医師より作業機器、ガス計量装置、作業手順を実際に見学し、特に、子供と太った大人の作業がこれまでの方法では難しいことが理解できた。この調査により課題設定として、(1)直径5mm、長さ50mmのフレキシブルマイクロアクチュエータ(以下、FMAと略す)の形状が決定され、さらに作業を短時間にかつ確実に行うため、(2)気管支内の空洞を検出する光センサと空気圧制御用小形電磁弁を併用する自律型の挿入機の開発が必要であることが具体的に設定された。現在、0.2mmの光センサをFMAの中心軸に埋め込み、その周りを3つの空気室で囲むものが試作できている。本FMAは軸心に光ファイバを挿入しているため、曲げ剛性が大きくなり、従来0.25MPaで90ﾟは曲がったものが、0.4MPaまで高圧化する必要があることがわかった。また、動物実験に入る前に、人間の声帯・気管支モデルを作製し、FMAの操作性を試験しており、自律型のFMAの評価を、上記モデルを用いてビデオ等の映像処理により、作業時間と作業精度に関する定量化により行う予定である。

Research Products

• [Publications] 鈴森康一,田中裕久: "フレキシブル・マイクロアクチュエータを用いた歩行ロボット" 日本油空圧学会 講演論文集. 5-5. 129-132 (1993)
• [Publications] 田中裕久,鈴森康一: "フレキシブル・マイクロアクチュエータを用いた4足歩行の研究" 日本油空圧学会 講演論文集. 5-11. 49-52 (1993)
• [Publications] 鈴森康一,田中裕久: "フレキシブル・マイクロアクチュエータを用いた歩行ロボット" 日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演論文集. No,930-40. 328-331 (1993)