2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12555073
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
古荘 純次 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70107134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小柳 健一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30335377)
武居 直行 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70324803)
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| Keywords | MR流体 / アクチュエータ / ブレーキ / 磁場解析 / モデリング / リハビリテーション / 作業療法 / 理学療法 |
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| Research Abstract |
近年、電場によりそのレオロジー特性を制御できるER流体、低分子・高分子液晶や、磁場によってそのレオロジー特性を制御できる磁性流体、MR流体など、機能性流体の開発が急速に進んでおり、そのメカトロニクス分野における実用化が可能な状況となっている。本研究では、近年開発されたMR流体を用いて、リハビリテーションシステムを構築する。
リハビリテーション訓練においては、専門家がマン・ツー・マンで行わなければならない複雑な訓練も多く存在するが、筋力強化訓練や関節可動域訓練など、比較的単純な動作を繰り返す訓練も多く行われている。病院等では、様々な機器を用いてこれらの訓練を行っている。しかし、訓練内容ごとに専門の機器を必要とし、単純作業の繰り返しが精神的苦痛を与えるなどの問題点も存在している。本研究では、高性能、高機能なリハビリテーション訓練システムを開発することにより、訓練効果が大きくアミューズメント性も有するリハビリテーションシステムを構築することを目的とする。
以下に平成13年度の成果を示す。
1. MR流体を用いたアクチュエータの高速応答性を実現するため、動的な磁場解析および実験を行った。解析より応答性に影響を及ぼす原因を付きとめ、これを改善することにより大幅な高速化を実現した。また、その制御方式をついて検討し、MR流体アクチュエータ・ブレーキのモデル化および制御手法を提案した。
2. リハビリテーションシステムの開発に向け、理学療法士のリハビリテーションにおける動作について研究した。得られた結果からリハビリ訓練システムにおける軌道生成を行った。
3. 等運動性訓練を目的として、MR流体を用いたブレーキにより、速度制御を行う基礎実験を行った。
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[Publications] 武居直行, 古荘純次, 坂口正道, 清田友礎: "MR流体アクチュエータの開発とその制御実験"日本機械学会論文集(C編). Vol.67, No.663. 3525-3532 (2001)
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[Publications] N.Takesue, J.Fufusho, M.Sakaguchi: "Basic Experiments and Torque Control of MR-Fluid Actuator"Proceedings of the 32nd ISR(International Symposium on Robotics). 1158-1162 (2001)
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[Publications] N.Takasue, M.Sakaguchi, J.Furusho: "Improvement of Response Properties of MR-Fluid Actuator by Torque Feedback Control"Proceedings of 2001 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Vol.4. 3825-3830 (2001)
