| 研究課題/領域番号 |
19K04313
|
|---|
| 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 | 富山県立大学 |
|---|
研究代表者 |
小柳 健一 富山県立大学, 工学部, 教授 (30335377)
|
|---|
| 研究分担者 |
杉岡 健一 富山県立大学, 工学部, 准教授 (80438233)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
|
|---|
| キーワード | 力覚提示 / リハビリロボット / パッシブロボティクス / 機能性材料 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
リハビリロボットに必要な運動の自由度を，肩・肘・前腕・手指で合わせて8自由度に低減し，低コストなハイブリッド力覚提示による腕手リハビリテーションVRロボットを開発する．肩・肘に対しては，過去に開発したリハビリロボットを転用することで，研究期間を短縮する．前腕と手指に対しては，機能性材料を活用したアクティブ・パッシブな力発生要素を兼ね備えたハイブリッド力覚提示デバイスを新たに開発する．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，上肢リハビリロボットに必要な運動の自由度を低減し，低コストで高いリアリティを持つ訓練環境を提供する，維持期上肢リハビリテーション支援ロボットの開発を当初目的とした．これは未達だったが，基盤技術となる各研究要素は大きく進展した．
ロボットに能動要素として用いるEHDポンプや空気圧アクチュエータは，最適設計を施して発生力や変形量が大きなものを開発した．受動要素としてER流体ブレーキの導入を検討し，新規な内部構造をした小型大トルクのものを開発した．圧電粒子を混合した高性能なER流体を開発した．さらに，研究目的の一つである訓練動機を評価するために，脳波を用いた生体解析を行い新たな知見を得た．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られた各研究要素の成果は，いずれも基盤技術として活用できるものである．
EHDポンプは可動部のないポンプとして広く利用できる．空気圧アクチュエータは，3Dプリンタによる製作物ならではの構造であり，今までにない新たな空気圧アクチュエータの使い方につながる．圧電粒子を混合した高性能なER流体は，特に高周波入力に対してこれまでのER流体の性能を凌駕するもので，高価だった高速高電圧アンプを低価格なパルス電源に置き換えることが期待でき，ER流体の広まりを支援する．脳波により動機の一面を定量評価した．これは訓練や教育における新たなフィードバックにつながり，トレーニングの質向上への貢献が期待できる．
|
