2013 Fiscal Year Annual Research Report
柔軟で簡単に装着可能な服型ウェアラブルロボットの開発
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24650357
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
吉村 允孝 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60026325)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮下 朋之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20329080)
小林 洋 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (50424817)
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| Keywords | ウェアラブルロボット / バイオミメティクス |
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| Research Abstract |
本研究では，高齢者の仕事・日常生活を支援するために，生物の筋肉の機能や構造，情報伝達方法を模倣したアクチュエータと制御手法の構築により，従来研究されてきた外骨格ロボットでは成しえなかった，柔軟性と安定制御による高出力を両立させることが可能な「外筋型ウェアラブルロボット」の実現を目指す． 形状記憶合金を用いた多数の細径直動アクチュエータを直列・並列接続することにより，生物の筋肉のように柔軟かつ高出力のハードウェアを構成する．多数のアクチュエータを協調制御するために，生物の筋肉の制御に使用されていると考えられている確立共鳴現象を利用し，個々のアクチュエータ特性のばらつきの影響を受けにくく安定した制御手法を構築する．
本年度は，昨年度導出した動作支援に必要となる要求仕様を踏まえ，以下の過程を経て，外筋型ウェアラブルロボットのプロトタイプを構築した．
(1)外筋型ウェアラブルロボットを用いて，段差昇段時の支援を行うために必要なアクチュエータのトルクの導出
(2)ロボットの変形量・断熱などを考慮して，外筋型ウェアラブルロボットを構成するシリコーンの硬さと厚みを検討
ウェアラブルロボット全体をシリコーンにて構成したプロトタイプは重量が非常に大きいものとなってしまったため，ミニチュアのモデルではロボットの形状変化を確認できたが，実物大のロボットは自重により十分な変形が得られなかった．今後，外筋型ウェアラブルロボットの研究を進める上では，形状記憶合金部分のみを断熱目的でシリコーンにより覆い，スパッツ上接着する形でハードウェアを構成することが有効であると考えられる．
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