Development of robot arm utilizing stiffness change of shape-memory polymer based on temperature

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K06265
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: Takashima Kazuto 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (30435656)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ソフトメカニクス / 形状記憶ポリマー / 機械要素 / ロボットアーム / 剛性制御 / 人工筋肉 / 力覚センサ / 触覚センサ

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed the robot arm with variable stiffness and sensitivity by utilizing the stiffness change of shape-memory polymer (SMP) based on the temperature. We improved and miniaturized the SMP machine elements such as the position-keeping mechanism, the artificial muscle and the force and tactile sensors. Moreover, we developed the robot arm by combining the SMP machine elements. Through the experiments using the prototypes, we verified the effectiveness of the robot arm and the SMP machine elements.

Free Research Field

ロボット工学、医工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、工場と介護・福祉の現場で使用するロボットには求められる仕様が異なり、異なったロボット開発が必要であったが、本研究課題により開発を進めたロボットアームは、産業用ロボットに必要な正確性・高剛性と介護・福祉ロボットに必要な柔軟性・多自由度を両立でき、両分野で応用可能である。一方、開発した各機械要素は個別に使用でき、介護・福祉・産業・医療などさまざまな分野で応用が期待できる。