2017 Fiscal Year Annual Research Report
船舶環境における疲労削減を目的としたサイボーグスーツの開発
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17H02056
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| Research Institution | Toba National College of Maritime Technology |
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Principal Investigator |
坂牧 孝規 鳥羽商船高等専門学校, その他部局等, 教授 (80256627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 伸夫 鳥羽商船高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60280400)
三井 和幸 東京電機大学, 工学部, 教授 (60209799)
土井根 礼音 東京電機大学, 付置研究所, 助教 (20784424)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 労働安全衛生 / 船舶動揺 / 疲労 / サイボーグスーツ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，船舶動揺に対する操船者の姿勢維持運動を外部から力を加え制御することで，操船者の肉体的疲労を削減するサイボーグスーツの開発を目的とする．
サイボーグスーツは，乗船者の船舶動揺に対する姿勢動揺を抑制することを目的とするものである．このため，アクチュエータは，パワーアシストではなく，生体の姿勢動揺にブレーキをかける機能を実現する．また，アクチュエータは，湿度の高い環境下でも安全に動作し，狭い船舶内でも利用できる小型な者である必要が有る．本年度は，利用環境を考慮しアクチュエータとして用いるデバイスの選定を行い，アクチュエータの機能試作および検証を行った．
サイボーグスーツは，先行研究で明らかになった船舶動揺に対する生体の姿勢制御メカニズムに基づき，前記のアクチュエータを用いて，生体の立位姿勢制御に関わるエネルギー代謝量の削減を目指す機能を実現する．本年度は，生体の立位姿勢動揺を抑制することで生じる生体反応の確認と，サイボーグスーツの基本構造の検討を行った．
本研究を実施するためには，実際の船舶動揺と同様な動揺を，陸上に於いて再現できる環境が必要となる．本年度は，先行研究で開発した簡易型動揺装置を対象に，安全機構の開発，電磁ノイズ対策，操作インターフェースの簡略化を行い，検証実験を行った．さらに，装置の小型化，メンテナンサビリティの向上を図るための再設計を行い，専用の動揺装置の開発を行っている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
サイボーグスーツのアクチュエータのデバイスの選定は，①EAM(Electro Attractive Material)ブレーキデバイス，②EHD(Electro Hydro Dynamics)アクチュエータ，③MR流体を用いた小型のアクチュエータを候補として行った．
その結果，使用環境を考慮し，EAMブレーキデバイスを選択し，アクチュエータの機能試作および検証を行った．
動揺装置を用いて，膝および足首の関節に強力なサポータを装着し，生体の立位姿勢動揺を抑制することで生じる生体反応の確認を行った．また，サイボーグスーツの基本構造の検討を行った．
動揺装置を容易かつ安全に利用でき，メンテナンサビリティの向上を図るための動揺装置の再設計を行った．新規の動揺装置は，製作中である．
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）サイボーグスーツの開発
サイボーグスーツの開発は，アクチュエータデバイスとしてEAMブレーキデバイスを用い，肢補装具の構造を応用し，生体の動揺に応じて関節動作を制御する機構の試作および検証を行う．
（２）評価装置の開発
本年，8月までに，新規の動揺装置の製作・検証を終了する．
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