• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ERデバイスを用いた高性能かつ安全な力感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 14350131
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
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 (古莊 純次)  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70107134)

研究分担者 小柳 健一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30335377)
井上 昭夫  株式会社ERテック, 代表取締役(研究職)
武居 直行  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70324803)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
16,500千円 (直接経費: 16,500千円)
2004年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2003年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
2002年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード機能性流体 / ER流体 / 力覚提示システム / メカトロニクス / バーチャルリアリティ / 安全性 / パッシブ型力覚提示システム / 力覚提示 / アクチュエータ / 機能性流体アクチュエータブレーキ / 機能性流体ブレーキ / ブレーキ / 歯付ベルト駆動系
研究概要

機能性流体を用いた高性能かつ安全な力覚提示システムに関する研究を行い以下の成果を得た.
(1)ER流体ブレーキを冗長個数使用した冗長自由度を持つパッシブ型力覚提示システムを開発し,その制御方式について検討を行なった.パッシブ型力覚提示システムは本質的に安全であり,広範な使用が期待される.
(2)ER流体ブレーキを用いた力覚提示システムの新しい制御方式を提案し,力覚提示実験によりその評価を行なった.
(3)機能性流体アクチュエータを用いた2次元および3次元の力覚提示システムを開発した.また,その応用例として,上肢のリハビリテーションなどへの適用を行なった.
(4)ERアクチュエータにおけるクラッチ入力部の回転速度をできるだけ下げることが,安全性に大きく寄与する.そこで,クラッチ入力部の回転速度をどこまで下げても力覚に違和感が生じないかについて,検討を行なった.
(5)開発したERアクチュエータやブレーキを用いて高性能な力覚提示システムを開発するため,ベルト等を用いた伝達機構技術の確立を行なった.
(6)ベルト等を用いたシステムでは,2慣性特性を考慮した制御系設計が必要である.本研究では,2慣性系制御について検討を行い,力覚提示システムの制御性能の向上を図った.
(7)ワイヤ駆動型の安全性の高い力覚提示システムを開発した.
(8)上記で開発したシステムの安全性について検討を行なった.

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (41件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] パッシブ力覚提示による任意形状提示のための基本アルゴリズム2006

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次, 森田智子
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 24,1

      ページ: 124-130

    • NAID

      10017172088

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Basic Algorithm to Represent Arbitrary Shape with Passive Force Display2006

    • 著者名/発表者名
      K.Koyanagi, J.Furusho, T.Morita
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan Vol.24, No.1

      ページ: 124-130

    • NAID

      10017172088

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 安全性評価基準を考慮したワイヤー駆動型力覚提示システムに関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      山口雄平, 古荘純次
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ論文誌 10,1

      ページ: 91-100

    • NAID

      110008728875

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] MRアクチュエータを用いた二次元力覚提示システム2005

    • 著者名/発表者名
      山口雄平, 古荘純次, 木村真也, 小柳健一
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23,3

      ページ: 80-87

    • NAID

      10015532202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 冗長自由度を有するパッシブ型力覚提示システムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次, 董立誠
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23,4

      ページ: 488-495

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 三次元上肢リハビリ訓練システムの開発(第1報 : ERアクチュエータを用いた機構およびシステム全体の開発)2005

    • 著者名/発表者名
      古荘純次, 小柳健一, 片岡次郎, 笠潮, 井上昭夫, 竹中重和
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23,4

      ページ: 123-130

    • NAID

      10016591347

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] TOTAL FORCE CALCULATION METHOD FOR ER EFFECT OF LIQUID CRYSTALLINE POLYMER ON O NE-SIDED PATTERNED ELECTRODE SYSTEM2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kikuchi, J.Furusho, A.Inoue
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B 19,7-9

      ページ: 1256-1262

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF HIGH-PERFORMANCE MR ACTUATOR AND ITS APPLICATION TO 2-D FORCE DISPLAY2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamaguchi, J.Furusho, S.Kimura, K.Koyanagi
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B 19,7-9

      ページ: 1485-1491

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PROGRESS OF PASSIVE-TYPE FORCE DISPLAY SYSTEM WITH ER FLUID DEVICES2005

    • 著者名/発表者名
      K.Koyanagi, J.FUrusho
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B 19,7-9

      ページ: 1641-1647

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on Wire-Driven Force Display System on the Consideration of Safety2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamaguchi, J.Furusho
    • 雑誌名

      Journal of the Virtual Reality Society of Japan (in Japanese) Vol.10, No.1

      ページ: 91-100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2-D Force Display System Using MR Actuators2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamaguchi, J.Furusho, S.Kimura, K.Koyanagi
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan (in Japanese) Vol.23, No.3,

      ページ: 352-359

    • NAID

      10015532202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a Passive Type Force Display System with Redundant Couple of Brakes2005

    • 著者名/発表者名
      K.Koyanagi, J.Furusho, L.Dong
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan (in Japanese) Vol.23, No.4

      ページ: 488-495

    • NAID

      10015728290

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of 3-D Rehabilitation System for Upper Limb - 1st Report : Development of Mechanism including ER Actuators and Whole System -2005

    • 著者名/発表者名
      J.Furusho, K.Koyanagi, J.Kataoka, U.Ryu, A.Inoue, S.Takenaka
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan (in Japanese) Vol.23, No.5

      ページ: 629-636

    • NAID

      10016591347

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] TOTAL FORCE CALCULATION METHOD FOR ER EFFECT OF LIQUID CRYSTALLINE POLYMER ON O NE-SIDED PATTERNED ELECTRODE SYSTEM2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kikuchi, J.Furusho, A.Inoue
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B Vol.40 Nos.7-9

      ページ: 1256-1262

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF HIGH-PERFORMANCE MR ACTUATOR AND ITS APPLICATION TO 2-D FORCE DISPLAY2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamaguchi, J.Furusho, S.Kimura, K.Koyanagi
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B Vol.19, Nos.7-9

      ページ: 1485-1491

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PROGRESS OF PASSIVE-TYPE FORCE DISPLAY SYSTEM WITH ER FLUID DEVICES2005

    • 著者名/発表者名
      K.Koyanagi, J.Furusho
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B Vol.19, Nos.7-9

      ページ: 1641-1647

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高分子液晶系ER流体を用いたダンピングが制御可能なリニアガイドシステム開発のための基礎研究2005

    • 著者名/発表者名
      張剣, 古荘純次, 宇田昌樹, 山口利明
    • 雑誌名

      精密工学会 71巻・4号(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] MRアクチュエータを用いた2次元力覚提示システム2005

    • 著者名/発表者名
      山口雄平, 古荘純次, 木村真也, 小柳健一
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23巻3号(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 安全性評価基準を考慮したワイヤー駆動型力覚提示システムに関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      山口雄平, 古荘純次
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌 10巻・1号(印刷中)

    • NAID

      110008728875

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元上肢リハビリ訓練システムの開発(第1報:ERアクチュエータを用いた機構およびシステム全体の開発)2005

    • 著者名/発表者名
      古荘純次, 小柳健一, 片岡次郎, 笠潮, 井上昭夫, 竹中重和
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23巻・6号(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 冗長ブレーキを有するパッシブ型力覚提示システムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次, 董立誠
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23巻4号(印刷中)

    • NAID

      10015728290

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a New Linear Guide System with Electrically Controllable Damping Using Liquid Crystalline Polymer2005

    • 著者名/発表者名
      J.Zhan, J.Furusho, M.Uda, T.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Conference on ER Fluids and MR Suspensions (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a 3-D Rehabilitation System for Upper Limbs Using ER Actuators in a NEDO Project2005

    • 著者名/発表者名
      J.Furusho, K.Koyanagi, K.Nakanishi, U.Ryu, S.Takenaka, etc
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Conference on ER Fluids and MR Suspensions (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Polishing Using ER Slurry on One-sided Patterned Electrodes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kikuchi, J.Fujiwara, J.Furusho, A.Inoue
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Conference on ER Fluids and MR Suspensions (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Total Force Calculation Method for ER Effect of Liquid Crystalline Polymer on One-sided Patterned Electrode Systems2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kikuchi, J.Furusho, A.Inoue
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Conference on ER Fluids and MR Suspensions (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of High-Performance MR Actuator and Its Application to 2-D Force Display2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamaguchi, J.Furusho, S.Kimura, K.Koyanagi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Conference on ER Fluids and MR Suspensions (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Progress of Passive-Type Force Display System with ER Fluid Devices2005

    • 著者名/発表者名
      K.Koyanagi, Junji Furusho
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9the International Conference on ER Fluids and MR Suspensions (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 力覚提示システムのための高安全性アクチュエータ2004

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次, 井上貴文
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 22,3

      ページ: 97-104

    • NAID

      10012900646

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 二慣性共振特性を有するロボットアームにおける関節トルクセンサを用いた制御-状態推定オブザーバを用いた制御との比較-2004

    • 著者名/発表者名
      武居直行, 古荘純次, 藤永浩司
    • 雑誌名

      電気学会論文誌(D編) 124,10

      ページ: 985-993

    • NAID

      10013640443

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fast Response MR-Fluid Actuator2004

    • 著者名/発表者名
      N.Takesue, J.Furusho, Y.Kiyota
    • 雑誌名

      JSME International Journal, Series C 47,3

      ページ: 783-791

    • NAID

      110004820803

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パッシブ型力覚提示における仮想物体のなぞりに関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリテイ学会論文誌 9,4

      ページ: 423-430

    • NAID

      110008746960

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High Safety Actuator for Force Display System2004

    • 著者名/発表者名
      K.Koyanagi, J.Furusho, T.Inoue
    • 雑誌名

      Journal of the Robotics Society of Japan (in Japanese) Vol.22, No.3

      ページ: 377-384

    • NAID

      10012900646

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control Using Joint Torque Sensor of Robot Arm with Two-Inertia Resonance-2004

    • 著者名/発表者名
      N.Takesue, J.Furusho, K.Fujinaga
    • 雑誌名

      Transactions of the institute of Electrical Engineers of Japan, Series D, (in Japanese) Vol.124, No.10

      ページ: 985-993

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fast Response MR-Fluid Actuator2004

    • 著者名/発表者名
      N.Takesue, J.Furusho, Y.Kiyota
    • 雑誌名

      JSME International Journal, Series C Vol.47, No.3

      ページ: 783-791

    • NAID

      110004820803

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on Tracing Virtual Objects in Passive Type Force Display2004

    • 著者名/発表者名
      K.Koyanagi, J.Furusho
    • 雑誌名

      Journal of the Virtual Reality Society of Japan (in Japanese) Vol.9, No.4

      ページ: 423-430

    • NAID

      110008746960

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 力覚提示システムのための高安全性アクチュエータ2004

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次, 井上貴文
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 22巻・3号

      ページ: 377-384

    • NAID

      10012900646

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fast Response MR-Fluid Actuator2004

    • 著者名/発表者名
      N.Takesue, J.Furusho, Y.Kiyota
    • 雑誌名

      JSME International Journal Series C Vol.47,No.3

      ページ: 783-791

    • NAID

      110004820803

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ケイ素鋼板を用いた高速応答・高出力MRアクチュエータの研究開発2004

    • 著者名/発表者名
      山口雄平, 古荘純次, 菊池武士, 木村真也
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 70巻・698号

      ページ: 2886-2893

    • NAID

      110006264094

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] パッシブ型力覚提示における仮想物体のなぞりに関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌 9巻・4号

      ページ: 423-430

    • NAID

      110008746960

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of Liquid Crystalline Polymer for a New Linear Guide System with Electrically Controllable Damping and Its Performances Evaluation2004

    • 著者名/発表者名
      J.Zhang, J.Furusho, M.Uda, T.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the First International Conference on Positioning Conference on Positioning Technology

      ページ: 291-296

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of MR Actuator and Its Application to Force Display System2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamaguchi, J.Furusho, S.Kimura, K.Koyanagi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th International Conference on Advanced Mechatronics

      ページ: 523-528

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] J.Furusho, K.Koyanagi, U.Ryu, A.Inoue, K.Oda: "Development of Rehabilitation Robot System with Functional Fluid Devices for Upper Limbs"International Journal of Human-friendly Welfare Robotic Systems. 4・2. 23-27 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Takesue, J.Furusho, A.Inoue: "Influence of electrode configuration and liquid crystalline polymer type onelectrorheological effect"Journal of Applied Physics. 94・8. 5367-5373 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Koyanagi, Y.Imada, J.Furusho, U.Ryu, A.Inoue, K.Takenaka: "3-D Rehabilitation Robot System for the Upper Limbs and its Force Display Techniques"Proceedings of the 13th International Conference on Artificial Reality and Telexistence. 215-221 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamaguchi, J.Furusho, K.Koyanagi, S.Kimura: "Development of 2-D Force Display System Using MR Actuators"Proceedings of the 13th International Conference on Artifiial Reality and Telexistence. 185-190 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 古荘純次, 小柳健一: "機能性流体を用いたウェアラブルパワーアシストシステム(安全性に関する国際・国内基準に基づく研究開発)"フルードパワーシステム. 34・5. 121-127 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小柳健一, 古荘純次: "ER流体ブレーキを用いた3次元力覚提示システム"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2003 講演論文集. 1A1-2F-F7 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Furusho, M.Sakaguchi, N.Takesue, K.Koyanagi: "Development of ER Brake and Its Application to Passive Force Display"Journal of Intelligent Material Systems and Structures. (In press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 李亨, 小柳健一, 増冨達明, 古荘純次: "力覚提示システムのためのコンパクト型歯付ベルト駆動系の特性に関する研究"日本機械学会論文集(C編). 69・677. 132-139 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 武居直行, 古荘純次, 岩越邦男: "二慣性系の慣性比と振動制御に関する一考察-駆動伝達リプルの振動抑制効果-"電気学会論文誌. 123-D・2. 149-155 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小柳健一, 古荘純次, 笠潮, 井上昭夫: "医学教育への応用が可能な広動作域・高出力を持つ力感覚提示システムに関する研究"VR医学. 1・1. 64-71 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Koyanagi, T.Inoue, J.Furusho: "Rehabilitation Application of Force Display System Using ER Fluid"Proceedings of the 6th International Conference on Motion and Vibration Control. 2. 831-836 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Koyanagi, J.Furusho: "Study on High Safety Actuator for Force Display"Proceedings of SICE Annual Conference 2002. 3118-3123 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

URL: 

公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi