研究課題/領域番号 |
18K13717
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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研究機関 | 東京電機大学 |
研究代表者 |
遠藤 信綱 東京電機大学, 未来科学部, 准教授 (30535844)
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研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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キーワード | ソフトロボティクス / ソフトメカニクス / ワイヤ駆動機構 / 舌 / 発話ロボット / 柔軟センサ / 誘電エラストマ / ロボティクス / バイオメカニクス / 自動制御 / 音響学 |
研究成果の概要 |
機械式発話ロボットの柔軟舌機構を構成するために,柔軟物と親和性のある駆動機構として,ソフトチューブ埋込式ワイヤ駆動手法を提案し,その実機製作,変形モデリング,耐久性評価試験,動作性能および変形モデルの評価試験を行った.本手法の適用により耐久性が大幅に向上した.50%までの収縮および90度までの湾曲が可能であることを確認した.変形モデルと実機との誤差は概ね10%程度,最大で15%程度であることを確認した. 柔軟物変形計測のための誘電エラストマセンサを開発した.複数の誘電層材料により製作し,応答速度やヒステリシスを評価した.これを柔軟物に複数個取り付け,湾曲変形の曲げ方向を判別できることを確認した.
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では,「柔軟物を駆動する機構をどのように構成するか」というロボット工学的・機構設計学的「問い」に対し,ヒト口腔サイズという極めて狭小なサイズ制約下においても適用可能な柔軟物駆動手法を提案しており,機械力学・制御工学・材料力学を総合するソフトロボティクス設計論の構築に寄与する.さらに本研究の成果は,発話再現だけではなく,咀嚼・嚥下・吸啜などの口腔周辺系の物理モデリングや,舌を失った人のための人工舌の補綴技術の構築に繋がる.
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