| 研究課題/領域番号 |
18H03764
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
川村 貞夫 立命館大学, 理工学部, 教授 (20186141)
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| 研究分担者 |
田實 佳郎 関西大学, システム理工学部, 教授 (00282236)
堤 治 立命館大学, 生命科学部, 教授 (00313370)
植村 充典 立命館大学, 理工学部, 准教授 (00512443)
坂上 憲光 東海大学, 海洋学部, 教授 (20373102)
岡田 志麻 立命館大学, 理工学部, 准教授 (40551560)
河村 晃宏 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (60706555)
和田 晃 立命館大学, 理工学部, 助教 (60802121)
Zhu Mingzhu 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 研究員 (50806180)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円)
2020年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2019年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2018年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
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| キーワード | 柔軟ロボット / 空気圧駆動 / 高分子材料 / ロボットアーム / インフレータブル / センサ / アクチュエータ / 粘弾性解析 / インフレータブル構造 / ソフトロボット / ポリマーセンサー / 非線形粘弾性解析 / 可変粘弾性機構 / マッサージシステム / 高分子センサ / 軽量柔軟ロボット / 時間軸変換 / 光弾性 / 液晶エラストマー / ウェアラブルセンシング / ヒューマン-マシンインターフェース / 運動制御 |
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| 研究成果の概要 |
高分子の薄膜を用いたインフレータブル（以下IF）構造のアクチュエータやリンクなどの構造部品を利用すれば，極軽量・柔軟ロボットが実現できる．しかし，従来は個別のハード実現と駆動方法の確認に留まり，実用的視点からは十分な性能は無かった．この理由は，IF構造ロボットの一般的な設計法が確立されていない点にある．そこで，本研究では①IF構造の解析/設計/モデリング手法提案 ②IF構造用センサ・アクチュエータ設計製作 ③IF構造を利用した機器開発からシステム設計論構築を行った．これらの3点について新しい結果を得ることができ，人との機械的接触に適した機器例も実現した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
IF構造では，粘弾弾性構造に強い非線形性があるので，従来の線形システムへの方法では十分な解析ができなかった．本研究の一つの学術的成果は，このような非線形粘弾性のモデル化と同定を時間軸変換によって達成したことである．ポリマー材料を構造とセンサの両方に利用するための基礎研究においても学術的成果を得た．
従来の金属材料による高重量/高剛性のロボットでは達成困難な作業へIF構造ロボットの利用拡大が強く期待されている．本研究成果は，ロボット利用の新しい分野への可能性を示唆した点に社会的意義があり，医療/介護などへの実用化が進行中である．
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