| 研究課題/領域番号 |
19K14946
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 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
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
竹内 大 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20713374)
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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 |
中途終了 (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)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019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 | 筋組織 / モジュール構造 / 薄膜センサ / マイクロアクチュエータ / 骨格筋培養 / アクチュエータ / マイクロロボット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、申請者が有するマイクロファブリケーション技術及び細胞培養・生体組織構築技術を用いて、骨格筋によるアクチュエータ及び筋紡錘に相当するマイクロセンサを統合した骨格筋アクチュエータモジュールを作製する。これにより、生体内の骨格筋が有する精密でしなやかな駆動を生体外で実現するために必要な制御機構の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、骨格筋にマイクロセンサ、腱構造を統合し、フィードバック制御を可能とする骨格筋アクチュエータモジュールの作製を目指し研究を行った。特に、骨格筋アクチュエータモジュールの構成要素として①骨格筋アクチュエータ、②腱構造、③伸縮センサの3要素について研究し、これら要素を統合することで骨格筋アクチュエータモジュールの実現を目指した。
骨格筋の作製では、体外にて電気刺激に応じて駆動する骨格筋アクチュエータを作製することに成功し、両端に腱構造を接続することでモジュール化した。また、導電性薄膜センサについても試作を行い、伸縮によって出力が変化することを確認した。
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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、骨格筋にマイクロセンサ、腱構造を統合し、フィードバック制御を可能とする骨格筋アクチュエータモジュールの作製を行った。その結果、モジュール化した骨格筋の駆動に成功し、駆動量を計測するためのセンサについても開発した。筋力のしなやかな制御という生物が元来有する骨格筋の特性を実現する制御機構とは何か、ロボット等に用いられている工学的な制御手法においてそのような特性がどこまで再現が可能であるのか、についてこのモジュールを用いることで明らかにすることも将来的に期待ができる。
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