2020 Fiscal Year Research-status Report
Silent Driven Robotic Hand using Liquid-Cooled Artificial Muscle Actuators
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20K21818
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
田原 健二 九州大学, 工学研究院, 教授 (80392033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 陽介 金沢大学, フロンティア工学系, 助教 (20582331)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 人工筋肉 / シリコン指 / 無音駆動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，人工筋によって駆動される二本指ロボットを作成し，空中駆動において軽量物を把持・姿勢制御を実現した．作成した二本指ロボットは，3Dプリンタを利用して作成した軽量・コンパクトなロボットハンドであり，人工筋肉を設置するために内部に穴が空いている構造となっている．また，利用した人工筋肉は一関節につき二本の拮抗駆動とし，劣駆動ではなく全関節に駆動自由度を持つ．各関節にポテンショメータを付けることで関節角を直接計測する事ができる為，この関節角を利用したフィードバックによる物体把持手法を構築した．
シリコーンゴム成型時の硬化阻害によって生じる流動体（未硬化シリコーンオイル）で満たされた経路内での，オーバーツイスト型釣糸人工筋肉の駆動特性を調査した．未硬化シリコーンオイル中での釣糸人工筋肉の駆動が可能であることが確認されたが，現段階では，空気中での駆動と比較して，未硬化シリコーンオイル中での駆動は，電力効率や加熱・冷却時の応答性に劣る結果となっており，現在，未硬化シリコーンオイルの生成方法や経路構造などの変更による性能改善について検討している．また，硬化阻害による未硬化シリコーンオイルの発生を応用した，剛・柔・流動体の組み合わせにより構成される関節機構の特性評価を行った．さらに，剛な材料（骨格部）と柔軟材料（皮膚部）のみで構成される機構と比較して，関節屈曲に対する反力が抑えられることが確認された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナの影響により，昨年度前半はほぼ研究室での活動を行うことができなかったため，実験装置の作成が遅れ，その結果，当初目標としていたシリコーンオイル内での人工筋による物体把持制御手法の確立を行う事ができなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に作成した二本指ロボットは，まだ空中での駆動のみ行っているため，これをシリコンオイルないで駆動するための実験装置を構築する．また，関節角度を用いたフィードバックのみでなく，人工筋肉の長さを計測可能なソフトセンサを利用した筋長フィードバックによる把持手法を構築し，関節にポテンショメータを取り付ける必要の無いロボットハンドを構築する．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により対面でのミーティングが許されず，旅費として予算を利用する事ができなかったため．
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