2009 Fiscal Year Annual Research Report
内視鏡医療トレーニングのための括約筋をもつアクティブ臓器モデルの開発
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21656063
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
牧野 英司 Hirosaki University, 大学院・理工学研究科, 教授 (70109495)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 俊郎 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30374812)
笹川 和彦 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50250676)
峯田 貴 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50374814)
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| Keywords | 知能機械 / 人間機械システム / 臓器モデル |
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| Research Abstract |
センサとアクチュエータをもつアクティブ臓器モデルの開発に関して、(1)括約筋システムのためのアクチュエータの開発、(2)括約筋システムのための高感度接触センサの開発、(3)樹脂造形法によるフレキシブル臓器形態モデルの形成について検討を行った。括約筋アクチュエータに関して、SMA薄膜アクチュエータと空気圧アクチュエータを検討した。SMA薄膜アクチュエータは、SMA薄膜とバイアス力をもたらすシリコーンゴムPDMSからなるバイモルフ構造で実現した。最初に、アクチュエータの変形-形状回復挙動に関するSMA薄膜の厚さ・サイズ、シリコーンゴム層の厚さ・引き延ばし量の影響を検討し、適正条件を得た。これに基づいて、円周上に6個のバイモルフ構造を配列したSMA薄膜アクチュエータを作製し、加熱-冷却に対応して閉塞-開放する括約筋アクチュエータを実現した。空気圧アクチュエータについては、シリコーンゴムシートで作製したバルーンの開閉運動を用いることを前提に、バルーンの形状・サイズ・ゴム厚さと空気圧の関係について基礎データを獲得し、これに基づいて空気圧アクチュエータ構造の設計を行った。接触センサとして、感圧導電性フィルムによるセンサアレイを形成し、併せて、リレーボードとマルチプレクサからなる駆動回路を作製して、接触センサの基本的性能を確認した。臓器形状モデルの形成に関して、光造形法による樹脂モールド形成を検討したが、造形可能な試料の大きさの制限から、樹脂造形装置による方法に変更し、その造形条件を検討して適正条件を得た。
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