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真空圧により剛性が変化する機械要素の力学モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K04064
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関立命館大学

研究代表者

満田 隆  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (30335591)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードソフトロボット / ロボットグリッパー / 空気圧 / 可変剛性 / 粒子ジャミング / ソフトロボティクス / グリッパー / ロボットハンド / フレキシブルロボティクス
研究成果の概要

柔軟な袋の内部の空気を抜くと、袋の内部の物体が凝集して袋全体が硬くなる。近年、この現象を利用した柔軟なロボットの研究が多く行われている。本研究は、空気を抜くことで硬くなると同時に曲げ変形が生じる新しい構造を考案し、この構造を利用した柔軟なロボットグリッパーと身体固定具を開発した。また、皺が生じることなく曲面に沿って変形できる可変剛性シートを考案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

開発した可変剛性シートは手術時に用いる身体保定具としての利用が期待され、現在、医療機関と共同研究を行っている。空気を抜くことで硬くなると同時に曲げ変形が生じる新しい構造は、アクチュエータと剛性調節の両方の機能を持つことに新規性がある。この構造を利用して開発した柔軟ロボットグリッパーは、従来のロボットハンドでは把持が難しい食品などの柔軟な物体や、さまざまな形状の物体の把持に利用でき、従来の可変剛性機能をもつロボットハンドと比べて低コストである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A vacuum-driven rubber-band gripper2021

    • 著者名/発表者名
      Ko Yamada, Takashi Mitsuda
    • 雑誌名

      Robomech Journal

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40648-021-00203-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Active Bending Mechanism Employing Granular Jamming and Vacuum-Controlled Adaptable Gripper2021

    • 著者名/発表者名
      Mitsuda Takashi、Shinsaku Otsuka
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 6 号: 2 ページ: 3041-3048

    • DOI

      10.1109/lra.2021.3058914

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 真空圧により形状と剛性が変化する機械要素の開発2019

    • 著者名/発表者名
      大塚 晋作,満田 隆
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 85 号: 876 ページ: 19-00046-19-00046

    • DOI

      10.1299/transjsme.19-00046

    • NAID

      130007695482

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 粒子ジャミングを用いた靴型路面感覚提示装置の開発2020

    • 著者名/発表者名
      増田 宗一郎, 満田 隆
    • 学会等名
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 減圧によるスポンジの収縮を用いたゴムバンド型グリッパの開発2020

    • 著者名/発表者名
      山田 滉, 満田 隆
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 真空圧により剛性と形状が変化する機械要素 -異なる硬さのスポンジを付加することによる巻きつき動作の改良-2019

    • 著者名/発表者名
      大塚 晋作, 満田 隆
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 真空圧により形状と剛性が変化する機械要素を用いた身体拘束具の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大塚 晋作, 満田 隆
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 内部真空圧により剛性が変化する機械要素

    • URL

      http://www.br.ci.ritsumei.ac.jp/particle.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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