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編地アクチュエータを用いた重量物取扱作業者の健康保持増進のための補助スーツの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K04374
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20010:機械力学およびメカトロニクス関連
研究機関石川県工業試験場

研究代表者

中島 明哉  石川県工業試験場, 繊維生活部, 主任研究員 (80504737)

研究分担者 喜成 年泰  金沢大学, 設計製造技術研究所, 教授 (90195321)
田中 志信  金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (40242218)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 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)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードスマートテキスタイル / アクチュエータ / アシストスーツ / バイタルセンシング / アシスト / 編地アクチュエータ / 補助スーツ / 健康管理
研究開始時の研究の概要

現状の腰痛予防コルセットやアシストスーツは、重量物持ち上げなどの特定作業で有効である。しかし、他の通常作業では動作の妨げとなるため頻繁な着脱が必要であり、その手間から使用されなくなるという問題がある。本研究では、衣服に組み込むことを目的に開発し、その応用と動作原理の解明に取り組んできた①編地アクチュエータの基礎解析を進めることで、このアクチュエータを応用した通常作業は妨げない(着脱が不要で常時着用が可能な)②腰痛予防のためのアシスト技術を確立する。さらに、下に着た衣服の影響を受けない③皮膚非接触・装着型バイタルセンシング方法を検討し、健康管理と腰痛予防を兼ね備えたアシストスーツの開発を目指す。

研究成果の概要

アシストスーツの具現化を最終目標として、衣服への適用が可能な編地アクチュエータを開発し、その基礎特性を解析した。また、アシスト技術として、編地アクチュエータによる薄板の湾曲変形時の飛び移り現象の応用を検討し、FEM解析を行なうとともに、CFRPプレートを作製した。さらに、健康管理機能として光電容積脈波方式を応用するために衣服の透過光スペクトルを計測し、利用可能な波長を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

重量物取扱作業者などへ普及が進んでいるアシストスーツの問題点である着脱の煩わしさを解消することで、これら作業従事者の健康保持増進が期待できる。本研究では、その問題解決の一つとして常時着用可能な補助スーツを開発することを目的に、アクチュエータ技術、アシスト技術、脈波計測技術の各技術について提案し、新たな可能性を示すことでアシストスーツの普及が進むことが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 形状記憶合金両面編地アクチュエータの外形と線径が発生収縮力に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      吉村祐太朗、中島明哉、若子倫菜、喜成年泰
    • 雑誌名

      Journal of Textile Engineering

      巻: 69 号: 2 ページ: 25-31

    • DOI

      10.4188/jte.69.25

    • ISSN
      1346-8235, 1880-1986
    • 年月日
      2022-04-15
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 形状記憶合金平編地アクチュエータの収縮力と編目モデリング2021

    • 著者名/発表者名
      中島明哉、樋口雄亮、佐藤洋平、若子倫菜、喜成年泰
    • 雑誌名

      Journal of Textile Engineering

      巻: 67 号: 1 ページ: 13-19

    • DOI

      10.4188/jte.67.13

    • NAID

      130008036927

    • ISSN
      1346-8235, 1880-1986
    • 年月日
      2021-02-15
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 形状記憶合金両面編地アクチュエータの糸線径と発生収縮力の関係2022

    • 著者名/発表者名
      吉村祐太朗、中島明哉、若子倫菜、喜成年泰
    • 学会等名
      日本繊維機械学会 第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 形状記憶合金糸を用いた編地アクチュエータについて2022

    • 著者名/発表者名
      中島明哉
    • 学会等名
      繊維機械研究会(第28回)研究例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 状記憶合金糸を用いた編地の製編条件とアクチュエータ特性2022

    • 著者名/発表者名
      中島明哉、吉村祐太朗、若子倫菜、喜成年泰
    • 学会等名
      2022年 繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 形状記憶合金平編地アクチュエータの収縮力に対するループ高さの影響2021

    • 著者名/発表者名
      吉村祐太朗、中島明哉、若子倫菜、喜成年泰
    • 学会等名
      日本繊維機械学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 形状記憶合金編地のループ構造とアクチュエータ特性の関係2021

    • 著者名/発表者名
      吉村祐太朗、中島明哉、若子倫菜、喜成年泰
    • 学会等名
      日本繊維機械学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 摩擦特性を考慮した形状記憶合金平編地アクチュエータの収縮力発生機構2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋平、中島明哉、若子倫菜、喜成年泰
    • 学会等名
      日本繊維機械学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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