2006 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ粒子ER流体アクチュエータを用いた安全性の高いパワーアシストシステム
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17360115
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
古荘 純次 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70107134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 敏嗣 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90171777)
菊池 武士 大阪大学, 大学院工学研究科, 助手 (10372137)
李 成求 大阪大学, 大学院工学研究科, ティーチング アシスタント (40397782)
田中 克史 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (50207081)
内藤 牧男 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (40346135)
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| Keywords | ER流体 / パワーアシスト / クラッチ型アクチュエータ / 安全性 / ナノ粒子 |
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| Research Abstract |
ER流体とは電場でそのレオロジー特性が制御できる流体であり,その変化は可逆的でかつ高速であり,その力応答速度は数ミリ秒である.そこで,人間と共存して働くメカトロニクスシステムへの応用が期待されている.本研究では,ER流体を用いたクラッチおよびクラッチの入力駆動部からなるERアクチュエータを構成し,ERアクチュエータを用いてパワーアシストシステムを構成する.以下のように研究を進めた.
(1)ER流体等のクラッチ原理を用いた安全性の高いパワーアシストシステムの研究開発を本年度は行なった.前年度に開発したパワーアシスト基礎実験システムを参考に,重量物を抱え上げるに必要な力伝達系,構造強度持つシステムを開発した.次に安全な抱え上げ動作をアシストするための制御方式を確立し,制御実験を行なった.
(2)さらに,ER流体を用いたクラッチ原理型パワーアシストシステムの受動型リハビリシステムへの応用についても検討を行なった.その結果,高い安全性を有するリハビリ支援システムが構成可能であることを確認した.
(3)ER流体の微小ギャップ間での使用を可能とする片側電極法についても検討を行なった.ナノ粒子ER流体は,高電場を要求するため片側電極法の導入は有効である.
(4)また,酸化チタン,表面処理金属粒子,アパタイト等のナノ粒子を用いたER流体の検討を行ない,高い電界強度が必要ではあるが,一部でパワーアシストへの適応の可能性が見つかった.
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