| 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,電場によってそのレオロジー特性が制御できるER流体を用いて,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。最終年度である本年は,ER流体以外の他の機能性流体についても研究の範囲を広げ,比較検討することも行った。これにより,将来機能性流体が力覚提示にどのように使い分けられていくかの参考データを与えることができる。本研究では,ER流体を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。
(1)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,パッシブ型の力覚提示システムを開発した。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。
(2)ERブレーキを冗長個数使用した冗長自由度を持つパッシブ型力覚提示システムを開発し,制御方式について検討を行った。
(3)ERブレーキを用いた力覚提示システムの新しい制御方式を提案し,力覚提示実験によりその評価を行った。
(4)ERアクチュエータを用いた2次元および3次元の力覚提示システム,およびMRアクチュエータを用いた2次元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。
(5)ERアクチュエータおよびクラッチ入力部の回転速度をできるだけ下げることが,安全性向上に大きく寄与する。そこで,クラッチ入力部の回転速度をどこまで下げても力覚提示に違和感が生じないかについて,検討を行った。
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