2016 Fiscal Year Research-status Report
介護作業用柔軟構造ロボットハンドの開発と程度表現指示による身体ケア作業の実現
| Project/Area Number |
16K01562
|
|---|
| Research Institution | Tohoku Gakuin University |
|---|
Principal Investigator |
梶川 伸哉 東北学院大学, 工学部, 教授 (80290691)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 剛性可変関節 / 剛性可変指先 / 触力覚知覚 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の予定は、剛性可変指機構の開発と人の触圧刺激の知覚特性の解析である。剛性可変機構については、当初のネジ駆動により関節支持リンクの長さを調節する方法を試みたが、調節スピードの面で問題があることが確認された。そこで、新たに空気圧クッションを利用したクラッチ方式の剛性可変関節機構を開発した。空気圧クッションを利用することから、コンパクトで軽量な関節機構が実現できた。この機構の詳細な性能評価については、今後行う予定である。一方、剛性可変の指先構造についてもシリコーンゴム製の半球殻にスポンジ、プラスチック球、および空気層を充填することにより、人の指先とほぼ等しい剛性を有するもの、それより硬い、軟らかいもの4種類剛性指を作成することができた。
次に、触圧刺激の知覚特性について、上記の人工指を利用し、人の体に押し当てる実験を行った。その実験により、人工指の剛性とその識別性能について解析を行った。その結果、硬さの知覚には接触力ではなく、接触面圧が深く関係していることが確認された。実際の接触面圧の差と硬さの違いに関する心理的距離の間に相関があることを確認した。また、押し当て速度の影響についても検証を行ったが、こちらは順序効果の影響が大きい結果となった。以上の結果から、本研究で目的とする程度表現によるマッサージ等の押し込み作業の実現については、接触面積（圧）を制御と表現の関係をモデル化し、利用することが妥当であることがわかった。今後は、計画書通り、平成29年度に具体的な程度表現と面圧変化の関係モデルの構築を行う。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初想定した関節機構に代わり、新な機構を発案し、開発を行った。新方式の性能評価が残されているが、計測システムは構築済であり、即実施可能な状況である。また、剛性指先については、計画書通り、想定した範囲の剛性を有する指先を実現することができた。
一方、程度表現と押し込み刺激量の関係についても、計画通り、平成29年度から程度表現‐押し込み刺激量のモデル構築を行える状況である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、関節と指先を組み合わせたフィンガーモジュールの製作を行う。また、触力覚知覚に起因する程度表現の種類と使い分けについて、実験的に解析を進める予定である。
|
| Causes of Carryover |
平成28年度に購入予定としていた超小型6軸力センサ（60万円）、および外国旅費（25万円）の執行がなされなかったことによるものである。前者は、使用を前提とした試作関節機構の評価実験が、次年度に先送りになったためである。一方、後者は、他の助成金の使用により、行われたためである。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
力計測センサは、平成29年度に購入し、関節の性能評価実験に使用する予定である。また、国際学会への発表を複数予定しており、旅費未執行分は、これに充当する予定である。
|
