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柔軟空気圧シリンダを用いた低コスト・可搬型上肢リハビリ機器の開発

Research Project

Project/Area Number 17J09802
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionThe University of Tokushima (2018)
Okayama University of Science (2017)

Principal Investigator

松井 保子  徳島大学, 徳島大学大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords柔軟空気圧シリンダ / 球面アクチュエータ / 3次元位置計測システム / ホームリハビリテーション / 屈曲チューブを利用した4ポート型サーボ弁 / 水道水圧駆動ポータブル上肢リハビリテーション機器 / ロボティクス・メカトロニクス / 流体制御機器
Outline of Annual Research Achievements

高齢化社会を迎え,リハビリ機器やパワーアシスト装置の開発が盛んに行われている.本研究では,以前に2つの柔軟空気圧シリンダをリング状に曲げ直角に交差させて構成した球面アクチュエータを試作し,手に持って腕や肩などのリハビリテーションを行うための可搬型上肢リハビリテーション機器へ応用した.
本年度は,この球面アクチュエータを空気圧ではなく水道水圧で駆動することを検討した.水道圧は,家庭で簡単に入手できる流体圧力源であり,その圧力の利用には,防錆性のある弁が必要になるが,その性質から,これらの弁は総じて高価であることが多い.そこで,屈曲させた2本の軟質ポリウレタンチューブ(内径2.5mm,外径4.0mm)と2種類のチューブコネクタ,小型RCサーボモータから構成される低コスト4ポート型サーボ弁使用する.このサーボ弁はチューブの屈曲角を制御し,管路断面積を増減させることで気体/液体の両流体の流量を制御できる弁であり,金属製の摺動部や錆の心配がなく使用できるメリットがある.この弁と以前開発した3次元位置計測装置を可搬型上肢リハビリ機器に搭載した.実験より,防水などの課題は残るものの,水道水圧による機器の姿勢制御を実現した.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Development of Flexible Spherical Actuator with 3D Coordinate Measuring Device2018

    • Author(s)
      Matsui Yasuko、Akagi Tetsuya、Dohta Shujiro、Kobayashi Wataru、Tamaki Hiroaki
    • Journal Title

      Journal of Flow Control, Measurement & Visualization

      Volume: 06 Issue: 02 Pages: 95-106

    • DOI

      10.4236/jfcmv.2018.62009

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of Tetrahedral Type Rehabilitation Device Using Flexible Pneumatic Actuators2018

    • Author(s)
      Suzuki Yoshio、Akagi Tetsuya、Dohta Shujiro、Kobayashi Wataru、Tamaki Hiroaki、Matsui Yasuko、Shimooka So
    • Journal Title

      International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 409-414

    • DOI

      10.18178/ijmerr.7.4.409-414

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of Simple 3D Measuring Device Using Low-Cost Wire Type Linear Potentiometer for Flexible Spherical Actuator2017

    • Author(s)
      Yasuko Matsui, Tetsuya Akagi, Shujiro Dohta, Wataru Kobayashi and Hiroaki Tamaki
    • Journal Title

      International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research

      Volume: Vol.6, No.3 Pages: 215-218

    • DOI

      10.18178/ijmerr.6.3.215-218

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of Electric Flexible Spherical Actuator for Rehabilitation2017

    • Author(s)
      Hiroaki Tamaki, Shujiro Dohta, Tetsuya Akagi, Wataru Kobayashi, and Yasuko Matsui
    • Journal Title

      International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research

      Volume: Vol. 6, No. 4 Pages: 327-330

    • DOI

      10.18178/ijmerr.6.4.327-330

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Development of Portable Rehabilitation Device Driven by Low-Cost Servo Valve Using Tap Water2018

    • Author(s)
      Hideyuki Obayashi, Tetsuya Akagi, Shujiro Dohta, Wataru Kobayashi, Yasuko Matsui, So Shimooka and Takashi Shinohara
    • Organizer
      2018 the 2nd International Conference on Automation and Mechatronics Engineering (ICAME 2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 屈曲チューブを用いた4ポート型低コストサーボ弁の試作と水道圧駆動ポータブルリハビテーション機器への応用2018

    • Author(s)
      大林秀幸,赤木徹也,堂田周治郎,藤本真作,小林 亘,篠原 隆,松井保子
    • Organizer
      平成30年秋季フルードパワーシステム講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Flexible Spherical Actuator Driven by Low-Cost Servo Valve Using Buckled Tubes2017

    • Author(s)
      Yasuko Matsui
    • Organizer
      14th International Conference on Fluid Control, Measurements and Visualization
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Flexible Spherical Actuator with 3D Coordinate Measuring Device Using Low-cost Wire Type Linear Potentiometers2017

    • Author(s)
      Yasuko Matsui
    • Organizer
      Proceedings of the 10th JFPS International Symposium on Fluid Power 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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