2018 Fiscal Year Annual Research Report
Developent of Endskeleton-Type Power Assist Wear using Next Generation Pneumatic Soft Actuator
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16K06185
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
佐々木 大輔 香川大学, 創造工学部, 准教授 (50372686)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ウェアラブルロボット / ソフトアクチュエータ / 軽労化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，外骨格を用いない空気圧駆動のパワーアシスト装置の開発を目的として研究を行ってきた．従来の空圧駆動のパワーアシストロボットでは，アクチュエータを駆動するエアバルブなどが，重量などの面においてパワーアシストウェアに最適化されておらず空気圧源全体の重量増加が課題であった．
市販のエアバルブは電磁アクチュエータで駆動させるものが大半であり，応答性に優れるものの電磁アクチュエータの重量により全体重量が増加している．電磁駆動以外のバルブには，空圧によりバルブを駆動するパイロット弁がありアクチュエータの軽量化により全体重量の削減が可能である．パイロット弁は応答性では電磁駆動に劣るものの，重量の面において有利であり，アクチュエーターバルブ間の距離を削減することで，圧力応答の向上も可能である．
そこで，本研究ではエアチューブをベローズにより狭窄させ空気の通過・遮断が可能な自己パイロット弁を開発し，アクチュエータと準一体構造とした．これにより，バルブ全体の軽量化および分散化が可能となり空気圧源への重量集中の回避を実現できた．また，開発したバルブおよび研究代表者らがこれまでに開発し本研究でパワーアシスト装置に最適化したエネルギー特性を持つ容積可変タンクを組み合わせることでこれまでと比較し30％程度軽量化した空圧源を実現した．この空圧源を用いたパワーアシストウェアによる歩行実験を行った結果，十分な性能を持つことが確認できた．
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