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ERアクチュエータを用いた高性能力覚提示システムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10555081
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関大阪大学

研究代表者

古荘 純次  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70107134)

研究分担者 井上 昭夫  旭化成工業株式会社, 電子応用研究所, 主席研究員
章 国光  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20282915)
坂口 正道  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60283727)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
1999年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1998年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
キーワードメカトロニクス / バーチャルリアリティ / 力覚提示システム / ヒューマンインタフェース / ER流体 / アクチュエータ / クラッチ / ロボティクス / 力覚提示 / ブレーキ / ロボット工学 / ヒューマンインターフェース / 機能性流体
研究概要

仮想空間内において、視覚および聴覚から情報のみでなく物体や環境から受ける反力まで体感することができれば、より臨場感のある体験をすることができる。また、忠実に力の感覚を与えることができれば、各種バーチャル訓練の効果を飛躍的に向上させることができる。このように、力覚提示はバーチャルリアリティにおける重要な要素技術の一つであるが、力覚提示に適したアクチュエータが存在しないため、現在その開発は遅れている。本研究では、近年開発の進んでいるER流体を力覚提示システムに応用するために必要な各種要素技術について検討し、ERアクチュエータの開発、およびERアクチュエータを用いた力覚提示システムの開発を行った。平成10年度および平成11年度を通じて得られた成果は以下の通りである。
(1)力覚提示システムに適したアクチュエータとして、ER流体を用いた両方向回転型ERアクチュエータを開発した。開発したERアクチュエータの制御方式を確立し、モデリングと運動制御について検討した。
(2)出力部の慣性モーメントが非常にの小さく大きなトルクが発生可能で、応答速度の高速な小型ERアクチュエータを開発した。小型ERアクチュエータの基礎実験を行い、出力特性や応答特性を検証した。
(3)ERアクチュエータを用いた2次元力覚提示システムを開発した。硬い壁との接触感覚や物体との衝突感覚、麻痺感覚等の提示を行い、力覚提示特性を実証した。
(4)ERアクチュエータを用いた力覚提示システムのリハビリテーション訓練への応用について検討した。病院内での基礎臨床試験を実施し、その有効性を確認した。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] M. Sakaguchi and J. Furusho: "Force Display System Using Particle-Type Electrorheological Fluid"Proc. 1998 IEEE Int. Conf. On Robotics and Automation. 3. 2586-2591 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi and J. Furusho: "2.D.O.F Force Display Device Using ER Acuators and it's application to Training"Proc. 1998 Japan-U.S.A. Symp. On Flexible Automation. 3. 1049-1052 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂口正道、古荘純次: "ERアクチュエータを用いた2次元力覚提示システムの開発"日本バーチャルリアリテイ学会論文誌. 3-3. 133-140 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂口正道、古荘純次、章国光、魏志丹: "ERアクチュエータの開発およびその力制御に関する基礎研究"日本ロボット学会誌. 16-8. 1108-1114 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi and J. Furusho: "Development of 2DOF Force Display System Using ER Acuators"Proc. 1999 IEEE/ASME Int. Conf. On Advanced Intelligent Mechatronics. 707-712 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi, J. Furusho and E. Genda: "Basic study on Rehabilitation Training System Using ER Acuators"Proc. 1998 IEEE Int. Conf. On Robotics and Automation. I. 135-140 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi, G. Zhang and J. Furusho: "Modeling and Motion Control of an Acuator Unit Using ER Clutches"Proc. 1999 IEEE Int. Conf. On Systems, Man, and Cybernetics. (in printing). (2000)

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  • [文献書誌] 坂口正道、章国光、古荘純次: "両方向回転型ERアクチュエータのモデリングと運動制御"日本機械学会論文集(C編). 66-645(印刷中). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi and J. Furusho: "Development of High-Performance Acuators Using ER Fluids"J. Intelligent Material Systems and Structures. (in printing).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi and J. Furusho: "Force Display System Using Particle-Type Electrorheological Fluids"Proc. 1998 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. Vol.3. 2586-2591 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi and J. Furusho: "2 D. O. F. Force Display Device Us-ing ER Actuators and its Application to Training"Proc. 1998 Japan-U. S. A. Symp. on Flexible Automation. Vol.3. 1049-1052 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi and J. Furusho: "Development of 2 D. O. F. Force Display System Using ER Actuators"Trans. Virtual Reality Society of Japan (in Japanese).. Vol.3, No.3. 133-140 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi, J. Furusho, G. Zhang and Z. Wei: "Development of ER Actuator and Basic Study on its Force Control System"J. Robotics Society of Japan (in Japanese).. Vol.16, No.8. 1108-1114 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi and J. Furusho: "Development of 2 DOF Force Dis-play System Using ER Actuators"Proc. 1999 IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelli-gent Mechatronics. 707-712 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi, J. Furusho and E. Genda: "Basic Study on Rehabil-itation Training System Using ER Actuators"Proc. 1999 IEEE Int. Conf. on Systems, Man, and Cybernetics. Vol.I. 135-140 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi, G. Zhang and J. Furusho: "Modeling and Motion Control of an Actuator Unit Using ER Clutches"Proc. 2000 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. (in printing). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi, G. Zhand and J. Furusho: "Modeling and Motion Control of a Two-Directional Rotational-Type ER Actuator"Trans. Japan Society of Mechan-ical Engineers, Part C. Vol.66, No.645 (in printing). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakaguchi and J. Furusho: "Development of High-Performance Actuators Using ER Fluids"J. Intelligent Material Systems and Structures. (in printing).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakaguchi and J.Furusho: "Development of 2 DOF Force Display System Using ER Actuators"Proc. 1999 IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics. 707-712 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakaguchi, J.Furusho and E.Genda: "Basic Study on Rehabilitation Training System Using ER Actuators"Proc. 1999 IEEE Int. Conf. on Systems, Man and Cybernetics. I. 135-140 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 坂口正道,章国光,古荘純次: "両方向回転型ERアクチュエータのモデリングと運動制御"日本機械学会論文集(C編). (印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Sakaguchi, et al.: "Development of ER Actuators and Their Applications to Force Display Systems" Proc. Virtual Reality Annual International Symposium. 66-70 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 坂口正道, 他: "ER アクチュエータを用いた2次元力覚提示システムの開発" 日本バーチャルリアリティ学会論文誌. 3巻3号. 133-140 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M. Sakaguchi, et al.: "Force Display System Using Particle-Type Electrorheological Fluids" Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. Vol.3. 2586-2591 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M. Sakaguchi, et al.: "2 D.O.F.Force Display Device Using ER Actuators and Its Application to Training" Proc. Japan-U.S.A. Symposium on Flexible Automation. Vol.3. 1049-1052 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 坂口正道, 他: "ER アクチュエータの開発およびその力制御に関する基礎研究" 日本ロボット学会誌. 16巻8号. 1108-1114 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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