1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09650296
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
斎藤 之男 東京電機大学, 理工学部, 教授 (50057238)
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| Keywords | 福祉機器用アクチュエータ / バイラテラルサーボ / 油圧力伝達機構 / マスター・スレーブ力伝達 / オムツ交換用ロボット / フルクローズドループ |
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| Research Abstract |
高齢化への移行と共に、寝たきり老人の介助・介護を行う家族の高齢化も深刻な問題となってきた。
例えば、オムツ交換作業は、腰部を持ち上げる作業であり、簡単にリフトができれば高齢者の介助・介護は楽になる。
しかし、ギヤードモータによるリフト装置は、重量的に大きく家庭内に収まる程軽量ではない。操作上に関しても、大腿部を容易に、かつ、任意の姿勢に維持することが要求される。このような背景に対し、本研究は、バイラテラルサーボ系を組込んだ油圧シリンダによる力伝達機構をシステム化することが研究である。本年度は、
(l)圧力センサの内蔵
(2)スレーブ側・マスター側のシリンダの軽量化
(3)モータからの直動機構との一体化機構
のバイラテラルサーボの油圧力伝達機構の設計・試作を行った。試作した各シリンダの外形は、φ20、φ30、φ50の3種類であり、ストロークは、80、150、250の3種類である。またモータはDCモータを用い、デジタルサーボ系を構成するもので、位置フィードバックために、DCモータからのエンコーダ信号と、各シリンダに配置したセラミックタイプのポテンショメータを用いたフルクローズドループを構成したものである。
その結果、マスター側にφ30、スレーブ側にφ30の同径を用いた場合、スレーブ側の保持力は107kgf、動作速度は定格電圧で88mm/Sのバイラテラルサーボ系が構成され、滑らかな動きと雑音も極めて低い福祉用力伝達機構が設計・試作できた。平成10年度では、3自由度の多目的ロボットを製作し、オムツ交換における体位変換を例に、福祉機器に必要な条件を実験する予定である。
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