2017 Fiscal Year Research-status Report
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15K13342
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
多田 和也 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (90305681)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 人工筋肉 / 釣り糸 / 人工樹脂 / 熱収縮 |
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| 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熱収縮型の人工筋肉（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に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。これまでに恒温槽内への作製装置の構築と，レーザー変位計を用いた熱収縮性測定環境の構築を行い，熱処理による安定化の条件についての詳細な検討と，種々の温度及び加重下で作製した人工筋肉の動作特性の評価を行ってきた。その結果，動作を安定化させる熱処理について，温度及び熱処理時間依存性を明らかとすることができ，また，温度上昇に伴い人工筋肉作製における成功率と適用可能な加重範囲の増大を見出している。
これらの実験において，人工筋肉の駆動にはヒートガンを用いた間接的な加熱を行ってきたが，本年度は人工筋肉への銀ペーストの塗布による直接的な駆動を行うことができた。しかしながら，試料によるばらつきが極めて大きく，塗布方法に工夫が必要であることを確認した。また，昨年度問題となった熱収縮測定における治具の摩擦の影響については，これを解消する器具の開発を未だ行えていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は昨年度より，以下のような着実な研究の進展が見られた。
①作製条件や熱アニーリングが動作特性に与える影響について，データのさらなる収集を行った
②これまでヒートガンによる間接的な加熱による収縮のみを確認してきたが，銀ペーストの塗布による直接的な電気駆動に成功した。
しかしながら，
①銀ペーストを塗布した試料のばらつきが大きく，信頼性のある収縮率の算出等には至っていない
②昨年度問題となった熱収縮測定における治具の摩擦の影響を解消する器具の開発を未だ行えていない
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| Strategy for Future Research Activity |
事業の延長が認められたため，来年度は次の項目について検討を行うとともに，学会発表等を行う予定である。
①銀ペーストを塗布した試料のばらつきを抑え，試料の作製条件が収縮率に与える影響などについて正確に評価することを試みる
②収縮率の正確な評価のために，摺動抵抗の少ない装置を開発することを目指す。
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| Causes of Carryover |
事業の延長が認められたため，来年度は前記の項目について検討を行うとともに，学会発表等を行う予定であり，次年度使用額は研究の遂行に必要な物品の購入や研究発表のための登録料や旅費等に使用する予定である。
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