2019 Fiscal Year Research-status Report

音声主体多様入力と小型安全直感フィードバック装置を持つ柔軟軽量肩義手の利便性向上

Research Project

Project/Area Number	19K20741
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	関根雅千葉大学, フロンティア医工学センター, 技術専門職員 (70769182)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	肩義手 / 音声入力 / 力覚フィードバック / ソフトアクチュエータ
Outline of Annual Research Achievements	・フィードバックデバイス開発: 腕以外の健常部位を手／指で掴む／摘まむような形態により直感的に把持（握）力を感知可能な力覚型とし、万が一の過剰入力時でも変形により危険回避可能な小型空気圧ゴムによるソフトアクチュエータをベースとしたデバイスを開発するが、当該年度については、製作したソフトアクチュエータを足首、耳垂部に設置し、異なる強さで当該部位を掴む／摘まむような動作を繰り返した時の、強さの認識テストを被験者実験により実施した。またそのための実験治具の設計製作も行っている。ソフトアクチュエータのさらなる小型化にも取り組み、３Dプリンタで試作を重ねたが、空気漏れトラブル等があり構造設計及び造形条件の修正改善が必要で、これは次年度の課題とする。・義手腕の軽量・出力効率向上への検討: 義手アームの駆動アクチュエータには軽量柔軟な空気圧ゴム人工筋肉（ＰＡＭ）と電気モータのハイブリッド駆動を採用するが、これについては、先行研究で行ってきた小型ＰＡＭ連結方式から大型単一ＰＡＭへの変更による出力効率ＵＰと軽量化の可能性を確認するため、テスト用の装置を設計しているところである。また従来使用していたものよりも出力重量比の高いものの使用を検討し、そのための機構設計および制御系の設計を行った。・義手関節を音声主体多様入力によって操作するための、音声入力システムの設計検討を行っている。基礎実験等は次年度に行う予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason フィードバックデバイスの製作や被験者実験、また音声主体多様入力の音声入力システムや義手アームの駆動アクチュエータ高効率化の基礎検討を実施できたため、全体としては概ね順調に進んだと言える。
Strategy for Future Research Activity	音声主体多様入力の音声入力システムや義手アームの駆動アクチュエータ高効率化のための基礎実験装置の製作に着手する。義手の軽量アーム・フィンガ等の設計試作も行う。
Causes of Carryover	音声主体多様入力の音声入力システムの部分の開発は理想では試作まで進めたかったが、そこまでは至らなかった。そのため必要物品を購入せず次年度使用額が生じた。これらの必要物品を購入する予定である。