| 研究課題/領域番号 |
16360126
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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 | 一般 |
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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 | 長岡技術科学大学 (2006)
北九州市立大学 (2004-2005) |
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研究代表者 |
杉本 旭 長岡技術科学大学, 大学院技術経営研究科, 教授 (90347667)
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| 研究分担者 |
清田 高徳 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (00195405)
佐々木 卓実 (佐々木 卓美実) 北九州市立大学, 国際環境工学部, 助教授 (80343432)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2005年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2004年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
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| キーワード | メカトロニクス / 制御工学 / 安全工学 / レスキューロボット / パッシブダイナミック制御 / 機能化定荷重バネ / 人間工学 / 福祉工学 / 体重軽減装置 / 定荷重バネ / MRブレーキ / スリング / 介護・福祉機器 / パッシブ・ダイナミック制御 |
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| 研究概要 |
1.パッシブダイナミック制御(PDC)基礎理論の確立
機能化定荷重バネを利用した体重軽減システムには、PDCが適用される。PPCは、本質的安全設計に基づいており、平衡操作と移動操作を独立して行う、省エネルギーで高い安全性を実現する新しい機械システム制御法である。本研究では、PDCの基礎理論を確立した。さらに、機能化定荷重バネを用いた鉛直方向位置決め制御において、制御性能の改善方法を検討し、実験によりその有効性を確認した。
2.機能化定荷重バネの開発
ホールド用のMRブレーキと設定体重変更用の小型モータを有する定荷重バネ機構を開発した。また、MR流体の特性を利用した速度制御を実現した。さらに、体重調整を容易にすると同時にバネの破断に対する安全性を高めるため、複数のバネを直列に連結した新しいバネ機構の検討を行った。
3.体重軽減システムの安全性評価
実用化を真に求めるとき、体重軽減システムの安全性は絶対的に達成すべき条件である。本研究では、機能化定荷重バネの安全性を評価し、バネの破断に対する安全性を高めるための方策を検討した。
4.レスキューロボットシステムへの応用
開発した体重軽減システムを利用した、新しいタイプのレスキューロボットシステムを提案し、安全性に関する詳細な検討を行った。また、現在のバネストロークは2.5mしかないため、動滑車を利用してストロークを5mにする機構を開発し、落下に対する安全性の検証と人間工学的な評価を行った。
5.その他
人間を吊り下げるスリングの改良を行った。さらに、体重軽減型歩行支援システムの開発と、体重軽減システムの高所作業への適用に関する検討やテストを行った。
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