スーパー釣り糸人工筋肉の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K13342
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: 多田 和也 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90305681)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 人工筋肉 / 釣り糸 / 人工樹脂 / 熱収縮

Outline of Annual Research Achievements

人体の動作をアシストするための装着型のロボットが近年注目を集めている。近年，テキサス大学から発表された，釣り糸をコイル状に巻き上げた形の熱収縮型人工筋肉（以下，「釣り糸人工筋肉」と呼ぶ。）は，このようなロボットに使用する人工筋肉として適していると考えられる。釣り糸人工筋肉はこれまで提案されてきた導電性高分子などを利用した人工筋肉に比して，柔軟でありながら強靭性に優れ，乾式で数％に及ぶ線収縮性を示すなど種々の優れた点を示す。本研究では，作製環境を厳密に規定するために恒温槽内に釣り糸人工筋肉作製装置を構築し，作製条件を精密に規定することで『スーパー釣り糸人工筋肉』を開発することを目的としている。本年度は，予定通り恒温槽内に釣り糸人工筋肉作製装置を構築し，種々の温度と荷重で釣り糸人工筋肉の作製を試みた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度得られた主な成果は以下のとおりである。
①恒温槽内に釣り糸人工筋肉作製装置を構築し，種々の温度と荷重で釣り糸人工筋肉の作製を試みた。
②レーザ変位計を用いて試料温度と試料長の変化を同時に測定する実験系を構築した。
②作製後に熱処理を加えることで，ひねり上げた後に荷重を除いた際のも巻き戻しが無くなり，動作が安定することを見出した。

Strategy for Future Research Activity

来年度以降は主に次の項目について検討を行う。
①恒温槽内に構築した釣りいた人工筋肉作製装置を用いることで，種々の温度と荷重のもとで作製した釣り糸人工筋肉について，動作特性を明らかにする。
②6,6-ナイロン以外の素材のフィラメントで人工筋肉を作製する。
③人工筋肉へヒーターを取り付けることを試みる。

Causes of Carryover

釣り糸人工筋肉作製装置を恒温槽内に構築するにあたり，ひねりをうまく釣り糸にかけつつ自由な上下動を行えるような部品の選定に手間取ったなど，試行錯誤をする部分が大きかったため，本格的な実験を行うに至らなかったため，研究発表に至らず旅費などが未使用になったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

作製温度による人工筋肉の動作特性変化のデータを取得し，国際会議や査読誌での論文発表を行う。また，作製温度上限の拡大を行うことも考える。