2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental research for implementation of pneumatic drive inflatable robotic arms
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15H03952
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
川村 貞夫 立命館大学, 理工学部, 教授 (20186141)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田實 佳郎 関西大学, システム理工学部, 教授 (00282236)
河村 晃宏 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (60706555)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ソフトロボティクス / インフレータブル構造 / 力学数値シミュレーション / 光弾性 / センサ / ウレタン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者 川村貞夫：２９年度は，現在までに蓄積されたインフレータブル構造ロボットアームの設計/製作/制御法をAdvanced Roboticsに論文として発表した．耐久性を向上するために，三井化学から新しいシートの提供を受け，最適な溶着条件を示した．センサ開発では，ポリウレタンの光弾性センサが力センサとして利用できることを実験的に示した．また，インフレータブル構造の内部の空気圧力をMEMS圧力センサで計測することによって，外力の推定を行う数理モデルを提案し，実験によって有用性を確認した．
研究分担者 河村晃宏：前年度までのインフレータブル構造膨張数値シミュレータを拡張し，アクチュエータにリンクも含めたアーム全体のシミュレーションを行った．ここでは，アクチュエータとリンクに異なる剛性を与え，実機に近い構造を実現した．また，１，２自由度の数値シミュレータを開発し，アクチュエータ差圧から屈曲運動が確認できた．本シミュレータでは，前年度比で１０倍以上の頂点数を持つ超冗長系となっているが，CUDAを用いた並列計算処理によって大幅に計算時間を削減することに成功した．これらの結果を第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会及び国際会議（MPR17)で発表した．
研究分担者 田實佳郎：小さな応力により大きな複屈折を与える高光弾性ポリウレタン材料を開発し，この材料の応力センサへの応用を追及した．更にウレタンの光弾性と圧電性ポリ乳酸高分子を利用することで，物体接触時に複雑な処理を用いず，荷重，すべり覚を直接検知できるセンサ作製を試み，プロトタイプを作成し，実用化に向け最適化を重ねた．その結果，高光弾性ポリウレタン材料を用いた新たな多機能把持センサとして十分な性能を発揮することを実証した．
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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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Research Products
(15 results)
