| 研究課題/領域番号 |
19K22981
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
田中 英一郎 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (10369952)
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| 研究分担者 |
三宅 丈雄 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 准教授 (50551529)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 磁気弾性ゴムファイバー / 硬度可変 / 持ち上げ動作補助 / 予張力回避 / ばね定数変化率 / 出力可変式 / 磁気粘弾性ゴムファイバー / ばね定数 / 持ち上げ補助 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
持ち上げ補助を必要とする現場では，業務時間中装着し続けても持ち上げ作業以外の業務に支障を来たさないことが必要である．しかし重量物を持ち上げられるようばね定数の高いゴムを使用すると，作業以外のときの様々な動作を抑制する．逆にばね定数の低いゴムを使用し必要時のみゴムの端部に予張力を与えると，装着者は立脚姿勢時でもゴムの反力を受け続けるためかえって動けなくなり苦痛を伴う．そこで，普段は自由に動作できるようばね定数を低く設定し，重量物の持ち上げ作業時のみばね定数を高めることができる，小型軽量な磁気粘弾性ゴムファイバーを創製する．
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| 研究成果の概要 |
シリコーンに鉄粉を混入し，磁気を与えることにより硬度変化させることが可能な磁気弾性ゴムファイバーを創製した．シリコーンの硬度やシリコーンに対する鉄粉の割合，鉄粉の形状およびその大きさなどを組み合わせて数種類のゴムファイバーを作製し，磁気を与えたときに硬度変化の高い組み合わせを確認した．そのゴムファイバーを持ち上げ動作補助スーツに導入し，持ち上げ動作試験を行い，あらかじめスーツに張力を与えずとも磁気を与えることにより脊柱起立筋に補助効果が得られた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により，磁気を与えたときに硬度変化の高い組み合わせを得られたこと，特にランダムな形状の鉄粉が有効であることは，学術的にも意義があると考えられる．また，従来パッシブ式持ち上げ動作補助スーツ共通の課題として，強い補助力を得るためにはより拘束感の増す予張力を与えなければならなかったが，この磁気弾性ゴムファイバーを補助スーツに導入することにより，予張力を与えずに補助可能となり，拘束感を軽減することにより社会的意義がある．
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