Establishment of the function deterioration inhibition method of shape memory alloy and the control system of cloth-shaped actuator using shape memory alloy.

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K17982
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Materials/Mechanics of materials
• Research Institution: The University of Kitakyushu
• Principal Investigator: Cho Hiroki 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (00435421)
• Research Collaborator: HOSODA HIDEKI ; TAKEDA YUJI
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 形状記憶合金 / アクチュエータ / 医療・福祉機器

Outline of Final Research Achievements

For the purpose of actualizing both an increase of output and maintaining the positioning accuracy of the SMA actuator using resistance feedback control method, a weft yarn-type SMA actuator was devised and produced. Moreover, the bending operation actuator using this weft yarn-type SMA element was devised and produced. In this study, the effects of design conditions of the weft yarn-type SMA element on the bending operating characteristics of the actuator were investigated. As the result, the optimization of installation condition of the SMA element was carried out.
Meanwhile, the function deterioration inhibition method of SMA was investigated. As the result, it was found that function deterioration of the SMA might be inhibited by the 0.7% pre-applied strain.

Free Research Field

金属工学, 材料工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究にて、実用的な出力を有するSMAを用いた布状アクチュエータ素子とその制御方法を確立できた。本技術を用いれば、現在開発が行われている福祉用スマートスーツへ本技術を応用することで、現在主として使用されているモーターやゴムなどとは異なる特性を有する駆動素子として使用でき、スマートスーツのさらなる高性能化が期待できる。またSMA素子の機能劣化を抑制するための新たな使用条件を明らかにした。本技術は新たな用途だけでなく、現在応用・使用されているSMA素子の機能劣化を抑制するための技術としての使用が可能である。