2019 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 |
提案する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改良した．区分曲率一定を仮定した変形モデルと同様の変形が可能な設計・製作手法に改良されたことを確認した．その耐久性を実験により評価し，提案手法を用いないものと比べて耐久性が大幅に向上したことを確認した．これにより，最終年度にて構築する柔軟舌機構の機構学的配置の設計が可能になる．この成果を1つの国際会議に投稿し，採録決定された．
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た．用いた柔軟材料の機械的特性を試験した．可塑剤配合比の増加に対し，材料の柔性（ヤング率の逆数）がほぼ線形に増加することを確認した．開発したアクチュエータを線形2次システムでモデリングし，その質量項・減衰項・弾性項・共振周波数を同定実験により求めた．変位と曲率の同時制御系を構築した．これにより，最終年度にて構築する柔軟舌機構の機械的特性を，適用する制御系とともに設計できるようになる．この成果を1つの国内学術講演会で発表した．また，1つの国際学術誌に投稿中である．
さらに，細径人工筋肉による柔軟空気圧湾曲アクチュエータを複数用いて，柔軟舌機構を試作した．十分な変形量を得ることはできなかったが，成形後の柔軟部材の締結・接着手法を確立した．これにより，最終年度にて構築する柔軟舌機構の複雑な機構配置を実現できるようになる．
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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
本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，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機構を直列・並列に組み合わせた多自由度機構の試作，機構学的解析，変形試験を行う．
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．
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| Causes of Carryover |
当初計画では海外開催の国際会議で発表するつもりであったが，それに間に合わなかったため，その分の予算が余ってしまった．2020年度はCOVID-19により国際会議の現地開催はおそらく困難になるだろう．よって，この分は国際学術誌への投稿料に充てられる．
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Research Products
(2 results)
