| 研究課題/領域番号 |
19K12834
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 明石工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
大向 雅人 明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (70259901)
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| 研究分担者 |
三谷 祐一朗 沼津工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (00280389)
上 泰 明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (20413809)
田崎 良佑 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70644467)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 力覚検出デバイス / 加圧力推定 / 医療・介護ロボット / 感圧導電性ゴム / ニューラルネットワーク / LSTM / 力覚センサ / オンライン同定 / 医療用ロボット / 力覚センサー / 感圧ゴム / モデリング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，人手不足が深刻な医療の現場で活躍するロボットの開発が進められているが，現場からは，販売価格が高くて購入できないという声が挙がっている．ここで，価格が上がる一因はパワーアシスト(加えた力の方向にロボットが自動で動く)機能の実現に必須となる6軸力覚センサの価格であり，現場の期待に応えるために本機能の実現に許容できるコストは数万円といわれている．
本研究では研究代表者らが開発した感圧ゴムと可変抵抗を用いた安価な力覚センサデバイスの性能を改善・小型化し，6軸力覚センサの代わりを完全に務めることができる力覚センサシステムを完成させ，実際のロボットでその性能を検証する．
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| 研究成果の概要 |
医療や福祉，介護分野における人手不足を打開するためにロボットの現場導入が強く望まれているが，販売価格の高さが現実的な問題となっている．その一因は各種機能を実装するために必要なセンサの価格にある．この問題に対し，我々は，パワーアシスト機能（加えた力の方向にロボットが自動で動く機能）に必須の6軸力覚センサの代替となるデバイスを感圧導電性ゴム等の安価な材料を用いて開発している．本申請では，加圧力推定速度の改善方法を提案した．また，小型化を行い，ロボットを用いた性能検証実験を通じて，代替デバイスとなり得ることを確認した．
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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，パワーアシスト機能で検出すべき力が「押す力」と「回す力」の2種類であることに注目し，安価に入手できる感圧導電性ゴムと可変抵抗を用いて6軸力覚センサの代替となるデバイスを，現場が許容できる開発コスト内（数万円以内）で試作できた．そして，実際にロボットが押した方向に動くことを検証し，実用上の観点で必要な性能を有していることを確認できた点に意義がある．
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