2015 Fiscal Year Research-status Report
細径空気圧人工筋を集積したタコの筋構造模倣ソフトメカニズム
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26420199
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
脇元 修一 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (40452560)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 細径人工筋 / 多自由度アクチュエータ / ソフトメカニズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではタコの筋肉構造を模倣した従来にない柔らかく多自由度な動作が可能なロボットメカニズムの開発を実施している。本メカニズムは細径の空気圧駆動の人工筋を用いて製作しており，昨年度までに細径人工筋単体の簡易シミュレーションモデルの構築，および基礎的な実機モデルの製作を実施し，実機によって湾曲，捻り，収縮といった動作が可能なことを確認した。本年度に実施した主な項目は以下である。
1. 構造の改良による駆動特性の向上：本メカニズムは多数の人工筋を集積して実現している。人工筋の集積本数や配置構造などを変更することで昨年度製作した実機モデルと比較し大きな湾曲，捻じれ運動が実現可能な新たなメカニズムを実現した。
2. 理論モデルの構築：シミュレーションによるメカニズムの最適構造の導出を試みたが，互いに接触・干渉する多数の人工筋の駆動状態を適切に解析できるまでには至らなかった。しかしながら，代わりにメカニズムの理論モデルの構築を行い誤差は生じているものの実験値と比較的高い一致度であることを確認した。今後，より精度の高い理論モデルの実現に向けて引き続き取り組んでいきメカニズムの最適設計に結びつけたい。
3. 2段構造のメカニズムの実現： 1で製作したメカニズムを2つ直列に接続し，その駆動特性を確認した。新たな柔軟ロボットマニピュレータとしての可能性を示した。
4. 扁平型メカニズムの製作：本研究を実施していく中で当初計画にはなかった新たな細径人工筋複合メカニズムを発案した。本メカニズムは複数の人工筋を平行に配置した扁平構造であり多方向への湾曲運動が可能であることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに，メカニズムの改良による特性の向上・理論モデルの構築・扁平型メカニズムの発案と製作などを実現しており研究全体として進捗状況は良好であるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、当初計画どおりメカニズムの駆動方法に関する研究を実施する予定である。本メカニズムは多自由度で滑らかな動作であるため，その駆動形態に適したインターフェースを開発していく必要がある。
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| Causes of Carryover |
メカニズムの改良が想定よりも順調に進み材料購入などの費用が抑えられたため次年度使用額が生じている。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
インターフェースの製作費や学会での発表・情報収集費に使用する。
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