2003 Fiscal Year Annual Research Report

ERデバイスを用いた高性能かつ安全な力感覚提示システムに関する研究

Research Project

Project/Area Number	14350131
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	古荘純次大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70107134)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	井上昭夫旭化成工業株式会社, 電子応用研究所, 部長(研究職) 小柳健一大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30335377)
Keywords	ER流体 / 力覚提示 / バーチャルリアリティ / アクチュエータ / ブレーキ / 安全性 / メカトロニクス
Research Abstract	人間に対する力覚提示では,自然な力覚の提示と安全性が重要となる.本研究は,高性能・高機能かつ安全な力覚提示システムを開発することを目的とする. 本研究では,印加電場の制御によってみかけの粘性を制御できるER流体を作業流体として用いることで,応答性および安全性に優れたアクチュエータやブレーキが開発可能であることを確認しており,これらを用いることで微小な力覚まで正確に提示することが期待できる. 本年度は,次のことを行った. (1)ERアクチュエータを用いた3次元の力覚提示システムを開発した.また,その応用例として,上肢のリハビリテーションなどへの適用を行った. (2)ERブレーキは,正確にブレーキトルクを制御することができ,しかも応答時間は数ミリ秒と非常に高速である.上記のERブレーキを用いて,3次元パッシブ型の力覚提示システムを開発した.いわゆるロボットアームタイプのものであり,このような機構の3次元パッシブ型力覚提示システムは世界でも例がない.このシステムでは,人間の操作力以外に駆動力はないため,本質的に安全である. (3)アクチュエータを有する力覚提示システムと人間との衝突事故があった場合に備え,その際のダメージができるだけ小さくなるようにシステムを構築しておくことが重要である.そのような時に注意すべき用件として,力覚提示システム手先における運動エネルギ,運動量,速度などが挙げられ,これらの公的な規準の制定が待たれる.本研究で使用するERアクチュエータは,内部のクラッチ入力部の回転速度を適切に設定することで,それらの基準が定量的に定められた場合に適用可能である.

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] J.Furusho, K.Koyanagi, U.Ryu, A.Inoue, K.Oda: "Development of Rehabilitation Robot System with Functional Fluid Devices for Upper Limbs"International Journal of Human-friendly Welfare Robotic Systems. 4・2. 23-27 (2003)
[Publications] N.Takesue, J.Furusho, A.Inoue: "Influence of electrode configuration and liquid crystalline polymer type onelectrorheological effect"Journal of Applied Physics. 94・8. 5367-5373 (2003)
[Publications] K.Koyanagi, Y.Imada, J.Furusho, U.Ryu, A.Inoue, K.Takenaka: "3-D Rehabilitation Robot System for the Upper Limbs and its Force Display Techniques"Proceedings of the 13th International Conference on Artificial Reality and Telexistence. 215-221 (2003)
[Publications] Y.Yamaguchi, J.Furusho, K.Koyanagi, S.Kimura: "Development of 2-D Force Display System Using MR Actuators"Proceedings of the 13th International Conference on Artifiial Reality and Telexistence. 185-190 (2003)
[Publications] 古荘純次, 小柳健一: "機能性流体を用いたウェアラブルパワーアシストシステム(安全性に関する国際・国内基準に基づく研究開発)"フルードパワーシステム. 34・5. 121-127 (2003)
[Publications] 小柳健一, 古荘純次: "ER流体ブレーキを用いた3次元力覚提示システム"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2003 講演論文集. 1A1-2F-F7 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

ERデバイスを用いた高性能かつ安全な力感覚提示システムに関する研究

Principal Investigator

古荘 純次 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70107134)

Research Products

[Publications] J.Furusho, K.Koyanagi, U.Ryu, A.Inoue, K.Oda: "Development of Rehabilitation Robot System with Functional Fluid Devices for Upper Limbs"International Journal of Human-friendly Welfare Robotic Systems. 4・2. 23-27 (2003)

[Publications] N.Takesue, J.Furusho, A.Inoue: "Influence of electrode configuration and liquid crystalline polymer type onelectrorheological effect"Journal of Applied Physics. 94・8. 5367-5373 (2003)

[Publications] K.Koyanagi, Y.Imada, J.Furusho, U.Ryu, A.Inoue, K.Takenaka: "3-D Rehabilitation Robot System for the Upper Limbs and its Force Display Techniques"Proceedings of the 13th International Conference on Artificial Reality and Telexistence. 215-221 (2003)

[Publications] Y.Yamaguchi, J.Furusho, K.Koyanagi, S.Kimura: "Development of 2-D Force Display System Using MR Actuators"Proceedings of the 13th International Conference on Artifiial Reality and Telexistence. 185-190 (2003)

[Publications] 古荘純次, 小柳健一: "機能性流体を用いたウェアラブルパワーアシストシステム(安全性に関する国際・国内基準に基づく研究開発)"フルードパワーシステム. 34・5. 121-127 (2003)

[Publications] 小柳健一, 古荘純次: "ER流体ブレーキを用いた3次元力覚提示システム"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2003 講演論文集. 1A1-2F-F7 (2003)

古荘純次大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70107134)