2017 Fiscal Year Annual Research Report
A Research of Smart and Soft Life-Support Robot Hands that Deform Drastically Because of Softening and Hardening of Shape Memory Gel
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26420192
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
山野 光裕 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (70323178)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮 瑾 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (30631759)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ロボットハンド / 形状記憶ゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，形状記憶ゲルを用いた多指型のロボットハンドの改良と，そのハンドを変形させるためのロボットアームの軌道生成およびハンドの形状を測定するためのゲル形状測定の改良に取り組んだ．
このロボットハンドに用いている形状記憶ゲルは，50℃程度以上まで加熱すると軟化し，外力により容易に変形可能になるが，室温程度まで冷却すると変形された形状を維持し，再加熱すると初期形状に戻る性質を持つ．形状記憶ゲル製の多指型ロボットハンドについて，電熱線を用いた加熱システムを開発し，電子回路の工夫により，少ない部品で多くの箇所の電熱線のON/OFFを切り替えられるようにした．このことにより，様々な箇所を選択的に加熱できるようになり，多様な変形をさせやすくなった．また，必要な箇所のみの加熱で，省電力化も行いやすくなった．軟化させたゲルに外力を加えて変形させる方法について，本年度は電磁石を用いた方法を開発した．
ロボットハンドの指先部に鉄片を固着させておき，加熱によりゲルを軟化させ，指先部を電磁石で吸着してから，ハンド根元部を動かし，ゲルを曲げたりねじったりすることにより，容易に変形できるようにした．
このロボットハンドは，指先が拘束された状態でハンド根元部をロボットアームにより動かすことにより指のゲル部が変形する．そのためのロボットアーム動作軌道のうち，ゲルの指を円弧状に変形させる場合について，近似的な形状変形モデルをもとに動作軌道を求めた．ゲル形状測定についても，深度カメラを用いた計測法を改良した．
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