2014 Fiscal Year Annual Research Report
低コスト・ウェアラブル空気圧制御機器の開発と性能改善
| Project/Area Number |
24560315
|
|---|
| Research Institution | Okayama University of Science |
|---|
Principal Investigator |
赤木 徹也 岡山理科大学, 工学部, 教授 (50311072)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堂田 周治郎 岡山理科大学, 工学部, 教授 (10090218)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | ソフトメカトロニクス / ウェアラブルシステム / メカトロニクス / 空気圧制御機器 / 組込み技術 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
低コスト・ウェアラブル空気圧制御機器の開発と性能改善として，前年度開発したチューブの屈曲を利用した低価格のウェアラブルサーボ弁の性能改善を行った．この弁は，座屈チューブをねじることで流量を調整していたが，サーボモータの回転角と出力流量の関係に大きなヒステリシスを生じてしまう．そこで，チューブの配置を工夫し，給気用と排気用の座屈チューブを相対する方向に配置し，低トルクで座屈方向に曲げ動作を加えることのできる弁を開発し，ヒステリシス特性を改善した．また，家庭でも使用できる安価なリハビリテーション機器の開発として，以前の研究で開発した柔軟空気圧シリンダを用いた球面アクチュエータをポータブルな駆動システムに改良した．開発機器は，両手で持った状態で，球面アクチュエータを動かすことで肩を含む上肢の運動を与えることを狙ったものであり，デバイスが傾斜した場合でも二つのステージ間のなす角を計測するための計測システムも安価な組込コントローラと加速度センサで実現した．また，前年度で開発した封筒型アクチュエータの駆動源として，低沸点流体を用いた流体圧力源の開発を行った．具体的には，この圧力源を封筒型アクチュエータに内封するため，薄型で柔軟性のあるヒータとして，カーボンナノチューブを含む特殊な塗料を使った柔軟ヒータを開発し，電圧印可だけで膨張する柔軟アクチュエータを開発した．さらに,柔軟空気圧シリンダを用いた伸縮・湾曲ロボットアームを，リハビリテーション機器への応用するため，バイラテラル方式のマスタースレーブ制御システムへ改良した．具体的には，マスター側にスレーブの状態をフィードバックできる安価なデバイスとして，バックドラバビリティーを有する柔軟空気圧シリンダを開発し，組込コントローラを用いた安価な制御システムを実現した
|
