| 研究課題/領域番号 |
22K14220
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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 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
西村 斉寛 金沢大学, フロンティア工学系, 助教 (60913720)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023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)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | ロボットハンド / ソフトロボット / 物体把持 / 人工筋肉 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ロボットの代表的なタスクとして物体把持が挙げられる．様々な対象物形状や目的，環境での把持に対応するには把持形態(持ち方)の切り替えが必要である．そこで本研究では，少数の駆動源でありながら多自由度屈曲が可能な柔軟指・柔軟掌を有するソフトロボットハンドを具現化し，それによる多様な把持形態を実現することを目的とする．電動人工筋肉の収縮を用いた駆動により，駆動源を減らしつつ，超多自由度システムの実現に挑む．
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| 研究実績の概要 |
本研究は，少数の駆動源でありながら，多自由度屈曲が可能な柔軟指・柔軟掌を有するソフトロボットハンドを具現化し，それによる多様な把持形態(持ち方)を実現することを目的とする．多自由度の屈曲動作を生成可能な柔軟アクチュエータを開発し，それを指部と掌部に用いることで上記ソフトロボットハンドの創生を目指している．柔軟アクチュエータの駆動には通電により伸縮する電気駆動式人工筋肉を用いることで動作自由度を増やしつつ，軽量・小型構造の達成が見込まれる．
2023年度では，前年度に具現化した多自由度ソフトロボットハンドの可搬重量を上げるべく，ラチェット構造を搭載したセルフロック型ソフトアクチュエータを開発した．柔軟なギア付ベルトがアクチュエータ中心を縦断した構造となっており，アクチュエータの屈曲時にそのベルト位置がロックされることで，高負荷が加わる状況でも屈曲姿勢を維持することが可能である．アクチュエータの屈曲は前年度開発したアクチュエータと同様に電気駆動式人工筋肉を用いており，セルフロック機構のリリースも電気駆動式人工筋肉で達成できる構造とした．これにより，軽量な電気駆動式人工筋肉のみという特長を維持したまま，ソフトアクチュエータの高可搬化を実現している．また，セルフロック機能を有することから電気駆動式人工筋肉が無通電時であってもアクチュエータの屈曲姿勢を維持することができ，ロボットハンドの省電力化に寄与することが期待される構造となっている．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当該年度終了時の達成目標は電気式人工筋肉駆動ソフトアクチュエータの多自由度化であり，それが達成できているため．
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| 今後の研究の推進方策 |
開発を行っている高可搬アクチュエータの単体での性能評価を実施した後，それを用いてロボットハンドを構成する．把持実験等を通して具現化したロボットハンドの性能を検証する．
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