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Soft Actuator with Active Variable Compliance

Research Project

Project/Area Number 19K23494
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0301:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

Kurumaya Shunichi  中央大学, 研究開発機構, 客員研究員 (90850206)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords可変剛性 / ソフトアクチュエータ / 空圧アクチュエータ / ジャミング機構 / ソフトロボティクス / 柔軟把持
Outline of Research at the Start

本研究の目的は従来の空圧アクチュエータでは実現できなかった高コンプライアンス特性と大発生力を兼ね備えた空圧アクチュエータを設計・開発することである.ジャミング転移現象を繊維強化型空圧ソフトアクチュエータに適用し,能動的可変コンプライアンスと発生力の向上を実現する.空圧アクチュエータにジャミング転移層を被膜することで,アクチュエータの動作と独立してコンプライアンス特性を変化させる機能を追加する.開発したアクチュエータをソフトロボットハンドに適用し,可変コンプライアンス機構のロボットに対する適応可能性と有用性を実証する.

Outline of Final Research Achievements

The jamming transition was applied to a fiber-reinforced pneumatic soft actuator to achieve active variable compliance and increased force generation. By covering the pneumatic actuator with a jamming transition layer, a function to change the compliance characteristics independently of the actuator motion was successfully added. The developed actuator was applied to a soft robot hand and successfully grasped a heavy object, which was difficult to do with a conventional robot hand using a soft actuator.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は空圧駆動のソフトアクチュエータにジャミング効果を有する被膜を施すことで可変コンプライアンスを有するソフトアクチュエータを実現した研究である.本機構は発生力向上および可変コンプライアンス機構によってソフトアクチュエータを適用できる範囲は大きくなり,高重量柔軟物の把持や協働ロボットへの応用が期待できる.本研究は繊維強化型だけでなく,そのほかの空圧ソフトアクチュエータにも適用でき,その波及効果は大きい.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2021 2020

All Presentation (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] 柔軟外骨格を有する指型ソフトロボット「PneuFinegr」の試作2021

    • Author(s)
      車谷駿一,中村太郎
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 人工筋肉ユニット及びそれを用いた把持装置2020

    • Inventor(s)
      中村太郎,車谷駿一
    • Industrial Property Rights Holder
      中央大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-09-03   Modified: 2023-01-30  

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