Realization of smart artificial muscles by braider technology and their applications to soft robots

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04240
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Wakimoto Shuichi 岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (40452560)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ソフトアクチュエータ / 人工筋 / センサ / ソフトロボット

Outline of Final Research Achievements

In this study, based on a McKibben artificial muscle, which is a pneumatic-driven soft actuator, two types of smart artificial muscles, one is a contraction type and the other is a bending type, have been developed. These smart artificial muscles can be fabricated by using a braider machine, and have optical fibers as the sensor element in the structure. We also experimentally demonstrated the potential of the smart artificial muscle as a driving element of soft robot mechanisms.

Free Research Field

アクチュエータ工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高剛性のアクチュエータとセンサの組み合わせに関しては，例えば，エンコーダを有するサーボモータにみられるように，その基本的な設計手法が確立されている。一方で，柔軟性の高いソフトアクチュエータに関しては，センサとの統合手法が未成熟である。本研究では，製紐機を用いたソフトアクチュエータへの効率的なセンサ統合手法を実現している。また，開発したスマート人工筋の応用性も示しており，本研究の成果はソフトロボットの発展へ寄与するものである。