2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of soft deformation robot aiming to support rescue use
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18K04054
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
青木 岳史 千葉工業大学, 先進工学部, 准教授 (20397045)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ロボット工学 / ソフトロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度は，一定圧力の空気の供給により複数の気室への送気と気室からの排気を自動的に切り替える自励弁の開発を継続した．これまで開発してきた自励弁は切り替え圧力が一定でなく，また低圧でのみ機能していたが，改良した自励弁は一定の圧力での切り替えを成功させた．また配管用シリコーンチューブの折り曲げにより気密性を確保していたが，折り曲げられた状態からの復元に時間を要していたため，送気と比較して排気に時間が掛かっていた．この問題をチューブの押し潰し方法の見直しにより解決し，良好な自励的切り替えを実現した．さらに4個の気室への送排気の自励的な切り替えに成功した．
本研究は研究期間を通じて，①複数の2自由度屈曲機構を井桁状に組合せた面状柔軟変形移動体の開発と進行波による全方向移動の実現，②高軟質素材である2液硬化型シリコーンを射出可能な3Dプリンタの開発，③内部に複数本の配管用シリコーンチューブを持つ直列連結可能な2自由度屈曲機構の開発と進行波による移動の実現，④複数の気室への送排気が可能な自励弁の開発を行った．①は40個の2自由度屈曲アクチュエータを組み合わせた面状柔軟変形移動体であり，屈曲動作を組み合わせて進行波を生成し，全方向移動を実現した．しかし制御に必要な電磁弁の個数が多いため，自励弁の開発が必要となった．②は屈曲機構の変形量を拡大するために開発を進めたが，屈曲機構に必要な造形精度を達成することはできなかった．③では隣接する節への配管を内蔵した屈曲機構を新たに開発し，内部の配管が屈曲動作を妨げない構造とその製造法を確立した．この屈曲機構を8節連結して動作実験を行い，進行波の生成と柔軟変形移動体の推進を確認した．今後は自励弁と組み合わせた進行波の生成をするとともに，面状柔軟変形移動体への拡張を行う予定である．
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