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介護者と披介護者にやさしい介護用機械アームの生体動特性を利用した開発

研究課題

研究課題/領域番号 23560250
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関群馬大学

研究代表者

山口 誉夫  群馬大学, 理工学研究院, 教授 (90323328)

研究分担者 藤井 雄作  群馬大学, 大学院理工学研究科, 教授 (80357904)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード機械力学・制御 / 衝撃吸収 / 緩衝材 / 安全 / 介護用機械 / 有限要素法 / 粘弾性 / 減衰
研究概要

高衝撃吸収性能を持つ介護用機械のアームを検討した.生体や介護機械用高分子材の衝撃特性を表現するために,非線形減衰,非線形復元力を考慮した複素ばねを提案し,その有限要素法の計算コードを開発した.アームの衝撃吸収性能の評価装置を作り,実験と数値解析から高衝撃吸収性能を有するアームを提案した.提案アームは分割された中空円形断面を有する心材を持ち,その表面に中空断面の発泡高分子緩衝材が装着される.小変形では,緩衝材のヒステリシスと緩衝材中空部の座屈で衝突エネルギを吸収する.アームの分割された心材を適度にゆるく束ねる.その部品間の相対運動による接触摩擦で大変形時の衝撃を吸収する.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Damping Response Analysis for a Structure Connected with a Nonlinear Complex Spring and Application for a Finger Protected by Absorbers under Impact Forces2014

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫、藤井雄作、福島亨、冨田徳久、田北啓洋、永井健一、丸山真一
    • 雑誌名

      Mechanical Systems and Signal Processing

      巻: Vol.42 ページ: 88-96

    • URL

      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888327013004299

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Damping Response Analysis for a Structure Connected with a Nonlinear Complex Spring and Application for a Finger Protected by Absorbers under Impact Forces2014

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫、藤井雄作、福島亨、富田徳久、田北啓洋、永井健一、丸山真一
    • 雑誌名

      Mechanical Systems and Signal Processing

      巻: 42 ページ: 88-96

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear and Chaotic Motions for a Shock absorbing Structure Supported by Nonlinear Springs with Hysteresis Using Fast FEA2013

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫、黒沢良夫、丸山真一、飛田航宏、平野雄大、横内和樹、木原慶大、須永鉄平
    • 雑誌名

      World Academy of Science, Engineering and Technology

      巻: Vol.7 ページ: 1319-1330

    • URL

      http://waset.org/publications/16483/nonlinear-and-chaotic-motions-for-a-shock-absorbing-structure-supported-by-nonlinear-springs-with-hysteresis-using-fast-fea

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非線形複素ばねを接続した弾性構造の高速FEM衝撃応答解析2014

    • 著者名/発表者名
      冨田徳久、山口誉夫、太田卓、丸山真一、永井健一
    • 学会等名
      日本機械学会Dynamics and Design Conference 2013
    • 発表場所
      九州産業大学(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非線形複素ばねを接続した弾性構造の高速FEM衝撃応答解析2013

    • 著者名/発表者名
      冨田徳久、山口誉夫、太田卓、永井健一、丸山真一
    • 学会等名
      日本機械学会Dynamics and Design Conference 2013
    • 発表場所
      九州産業大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2013-08-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonlinear and Chaotic Motions for a Shock absorbing Structure Supported by Nonlinear Springs with Hysteresis Using Fast FEA2013

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫、黒沢良夫、丸山真一、飛田航宏、平野雄大、横内和樹、木原慶大、須永鉄平
    • 学会等名
      International Conference on Electrical, Computer, Electronics and Communication Engineering (ICECECE 2013)
    • 発表場所
      イスタンブール(トルコ)
    • 年月日
      2013-06-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonlinear and Chaotic Motions for a Shock absorbing Structure Supported by Nonlinear Springs with Hysteresis Using Fast FEA2013

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫、黒沢良夫、丸山真一、飛田航宏、平野雄大、横内和樹、木原慶大、須永鉄平
    • 学会等名
      International Conference on Electrical, Computer, Electronics and Communication Engineering
    • 発表場所
      ニッポンホテル(トルコ、イスタンブール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 座屈と非線形ヒステリシスを伴う粘弾性構造の過渡応答の数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      太田卓、山口誉夫、ゴ・クアン・ミン・カイ、藤井雄作
    • 学会等名
      日本機械学会Dynamics and Design Conference 2012
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 直列非線形複素ばねを有する弾性体のFEM応答解析(緩衝材で保護された生体の衝撃応答)2012

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫、冨田徳久、藤井雄作、福島亨、田北啓洋
    • 学会等名
      日本機械学会Dynamics and Design Conference 2012
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Transient Response Analysis of a Viscoelastic Structure Including Buckling Phenomena and Nonlinear Hysteresis Using FEM with a Complex Nonlinear Spring2012

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫、藤井雄作、ゴ・クアン・ミン・カイ、太田卓
    • 学会等名
      The 5th International Conference from Scientific Computing to Computational Engineering
    • 発表場所
      アテネ(ギリシャ)
    • 年月日
      2012-07-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Transient response analysis of a viscoelastic structure including buckling phenomena and nonlinear hysteresis using FEM with a complex nonlinear spring2012

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫,藤井雄作,ゴ・グアン・ミンカイ,太田 卓
    • 学会等名
      The 5th International Conference from Scientific Computing to Computational Engineering
    • 発表場所
      アテネ(ギリシア)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 座屈と非線形ヒステリシを伴う粘弾性構造の過渡応答数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      太田 卓,山口誉夫,ゴ・グアン・ミンカイ,,藤井雄作
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門Dynamics and Design Conference 2012
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 直列非線形複素ばねを有する弾性体のFEM応答解析2012

    • 著者名/発表者名
      山口 誉夫,冨田 徳久,藤井 雄作,福島 亨,田北 啓洋
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門Dynamics and Design Conference 2012
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Damping Response Analysis for Structure Connected with a Nonlinear Complex Spring and Application for a Finger Protected by Absorbers under Impact Forces2011

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫、藤井雄作、福島亨、永井健一、丸山真一
    • 学会等名
      6^<th> International Conference Acoustical and Vibratory Surveillance Methods and Diagnostic Techniques (Surveillance 6)
    • 発表場所
      コンピエーニュ(フランス)
    • 年月日
      2011-10-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非線形複素ばねを有する構造の衝撃応答解析(緩衝材で保護された手指への応用)2011

    • 著者名/発表者名
      ゴ・クアン・ミン・カイ、山口誉夫、藤井雄作、福島亨、永井健一、丸山真一
    • 学会等名
      日本機械学会Dynamics and Design Conference 2011
    • 発表場所
      高知工科大学(高知県香美市)
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 非線形複素ばねを有する構造の衝撃応答解析(緩衝材で保護された手指への応用)2011

    • 著者名/発表者名
      ゴ・グアン・ミンカイ,山口誉夫,藤井雄作,福島亨,永井健一,丸山真一
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門Dynamics and Design Conference 2011
    • 発表場所
      高知工科大学(高知県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Damping Response Analysis for Structure Connected with a Nonlinear Complex Spring and Application for a Finger Protected by Absorbers under Impact Forces2011

    • 著者名/発表者名
      山口誉夫,藤井雄作,福島亨,永井健一,丸山真一
    • 学会等名
      The International Conference Surveillance 6
    • 発表場所
      コンピエーニュ工科大学研究センター(フランス・コンピエーニュ)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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