2007 Fiscal Year Annual Research Report
人間共存型ロボットに適したコンパクトかつ安全性の高いMRアクチュエータの研究
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19016017
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
古荘 純次 Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (70107134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊池 武士 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10372137)
平田 勝弘 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00403139)
内藤 牧男 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (40346135)
阿部 浩也 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (50346136)
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| Keywords | MR 流体 / 人間-機械共存系 / コンパクトアクチュエータ / ナノ粒子 |
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| Research Abstract |
パワーアシストシステムやリハビリ支援システム等の人間共存型ローボットの開発は今後の超高齢化社会を目前として強く望まれている.しかし,このようなロボットシステムに対する安全性を考慮したアクチュエータの研究開発はほとんどなされていない.本研究では,高い安全性をもつMR流体クラッチを用いたコンパクトなアクチュエータの開発を行う.本研究で開発するアクチュエータは定量的な安全確保(速度,エネルギの観点からの)が可能であり,しかも良好なバックドライブ性(出力側からアクチュエータを逆に動かせる程度)を持ち,かつコンパクト・軽量であり,人間共存型ロボットに適する.このようなアクチュエータは他にない.MR流体とは磁場によりそのレオロジー特性が制御できる流体である.
上記の目的を達成するために,本年度(1)せん断型コンパクトMR流体クラッチの設計手法の確立と試作機による実験的検証,(2)ナノ粒子MR流体の開発とその基礎特性の評価を行った.(1)においては,各種磁気材料の特性を考慮した磁場解析とMR流体の流動特性に基づくトルク推定法によりせん断型コンパクトMR流体クラッチの設計手法を確立した.最大トルク5Nm,12NmのMR流体型クラッチにより解析結果と実験結果の比較を行い,精度良くトルク予測ができることが確認された.(2)においては,鉄ナノ粒子をアーク放電によって気相で生成し,シランカップリング処理により安定な粒子の作製が可能となり,これを用いてたMR流体を調整し,その特性評価を行った.
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