| 研究課題/領域番号 |
12555073
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
古荘 純次 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70107134)
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| 研究分担者 |
武居 直行 名古屋工業大学, 機械工学科, 講師 (70324803)
坂口 正道 名古屋工業大学, 機械工学科, 助教授 (60283727)
小柳 健一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30335377)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2001年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
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| キーワード | 機能性流体 / MR流体 / メカトロニクス / リハビリテーション / バーチャルリアリティ / 力覚提示 / バイオメカニズム / ロボティクス / 磁場解析 / アクチュエータ / ブレーキ / 等運動性訓練 / モデリング / 作業療法 / 理学療法 / ロボット工学 / トルク制御 |
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| 研究概要 |
本研究ではMR流体を用いた高性能・高機能なアクチュエータおよびブレーキを開発し、さらに機能性流体アクチュエータおよびブレーキを用いたリハビリテーション訓練システムにより、訓練効果が大きくアミューズメント性も有するリハビリテーションシステムを構築するための基礎を構築した。
機能性流体アクチュエータおよびブレーキを用いたリハビリテーションシステムは、操作者や患者にとって安全であり、さらに国際・国内安全基準に基ずくシステムの開発を可能とする。平成12年度から14年度に得られた結果を以下に示す。
(1)ロボットの運動学評価およびベルト等の駆動伝達系について研究を行い、リハビリテーションシステムを構築する際に必要となる知見を得た。
(2)磁気回路に通常の構造用鋼材を用いたMR流体アクチュエータ・ブレーキを開発した。次に動的磁場解析を行い、磁気回路を再設計することにより、応答速度の改善を計った。
(3)MR流体を用いたアクチュエータ・ブレーキのさらなる高速化を目指し、珪素鋼板を用いたデバイスを開発した。これにより磁場応答のさらなる高速化が実現された。
(4)電磁鋼を用いた高性能MRアクチュエータを開発した。電磁鋼を加工することにより、磁気回路部と構造部を兼用する構造とした。これにより、MRアクチュエータの小型化、生産コストの低減が達成可能となった。
(5)MRアクチュエータを複数個使用した力覚提示システムを構築した。開発したシステムは、バーチャルリアリティ、遠隔操作、各種訓練、リハビリテーション等に使用可能である。
(6)機能性流体ブレーキを用いた等運動性訓練リハビリテーションシステムを開発した。
(7)機能性流体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を行った。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。
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