2018 Fiscal Year Research-status Report
機械式発話ロボットのためのソフトチューブ式ワイヤ駆動による柔軟舌機構の開発
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18K13717
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
遠藤 信綱 東京電機大学, 未来科学研究科, 助教 (30535844)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ソフトロボティクス / 発話ロボット / 舌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ソフトチューブ埋込方式によるワイヤ駆動柔軟舌機構のための，変形モデル構築用試作機を製作した．区分曲率一定を仮定した最も簡便な変形モデルを立式した．主たる柔軟部材料の硬さについて，硬いものから柔らかいものまで製作し，この実機における変形形状と変形モデルとの差を評価した．角度誤差は20度以下，位置誤差は10 mm未満となり，概ね良好なモデルであることを確認した．
細径人工筋肉を用いた2自由度の柔軟空気圧湾曲アクチュエータを開発し，モデル同定および硬さによる振動パラメータの評価を行い，変位と曲率の同時制御系を構築した．整定時間は270 ms未満となり，これの有効性を確認した．この成果を，2つの国内学術講演会，1つの国際ワークショップで発表した．
柔軟物変形計測のための誘電エラストマセンサを開発した．複数の誘電層材料により製作し，応答速度やヒステリシスを評価した．センサパターンにより曲げ方向の判別できることを確認した．この成果を，2つの国内学術講演会，1つの国際ワークショップで発表した．
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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
当初計画では初年度にソフトチューブ埋込式ワイヤ駆動による柔軟舌機構のモデリングおよび機構配置の決定を終えるつもりであったが，これには到達しなかった．しかしながら，次年度以降に予定されていた変形運動の計測・制御手法の開発に既に着手しており，全体としては順調に進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
まず，ソフトチューブ埋込式ワイヤ駆動による柔軟物の変形モデリング手法の改良を行う．これによって，より精緻な変形モデルを構築し，直列・並列の柔軟機構の組み合わせによる多自由度機構の機構学的解析を可能とする．
次に，多自由度柔軟舌機構を構築し，発話時調音形状の模擬を行う．
また，柔軟物の変形運動の計測・制御手法を構築し，発話時調音運動の模擬を行う．
さらに，声帯機構と統合し，開発した柔軟舌機構によって，喉頭原音の調音を行い，ヒト様の発話を実現する．
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| Causes of Carryover |
当初計画では有限要素解析ソフトウェアを購入する予定だったが，これの無償版を利用することができたため．
これによって生じた次年度使用額は，高価なセンサ用材料の購入に充てられる．
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