2017 Fiscal Year Annual Research Report
Wearable Upper limb motion assist device based on compliant parallel mechanism
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15H03054
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
荒田 純平 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40377586)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋爪 誠 九州大学, 医学研究院, 教授 (90198664)
木口 量夫 九州大学, 工学研究院, 教授 (90269548)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | エグゾスケルトン / 運動支援ロボット / リハビリテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、ばねを複合的に応用した従来に無い、新たな柔軟メカニズム構築により、人間と機械の協調のための新たな機械要素技術としてブレイクスルーをもたらし、リハビリテーションや障害者補助など、社会へ広く貢献する技術を提供することにある。本課題では、柔軟なパラレルメカニズムの具体的応用として、上肢の多自由度運動支援を行うためのデバイス開発を行った。
本課題における最終的な研究成果として、上肢運動支援可能なエグゾスケルトン装置を開発した。開発した装置は肩部２自由度、肘部２自由度、手首部２自由度、手指部１３自由度で、合計１９自由度である。
肩部と手首部には、並列にばねを配置し、それぞれを長手方向へ独立して長手方向に直動運動入力することで屈曲・伸展と外転・内転を実現する柔軟メカニズムを構築、実装した。開発した機構は、ばねの持つ柔軟性によって、回転中心が一点に定まらない人体構造であっても無理な負荷をかけること無く動作支援が可能であることを実験的に明らかにした。また、試作機によって、人体の動作支援が可能であることを示した。これらのことより、本課題では並列にばねを配置した柔軟パラレルメカニズムを新たに構築し、その有効性を示すことが出来た。
提案する機構の利点は、1. 身体に装着した場合，柔軟要素が進退の動作に併せて変形し、沿うように配置されるため小型・軽量に構成できる。2. ばねの持つ柔軟性によって、設計上ばねの剛性を事前に検討することで、過剰な外力を身体にかけず安全に動作できる。3. 同様に柔軟性によって、関節中心の移動など、身体特有の構造への適用でも過剰な負荷をかけることが無いが挙げられる。本課題で得られた成果は、より発展が可能であると実施者は考えており、今後も研究開発を継続する予定である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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