• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

次世代マッキベン人工筋の実現

研究課題

研究課題/領域番号 26249028
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

鈴森 康一  東京工業大学, 工学院, 教授 (00333451)

研究分担者 脇元 修一  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (40452560)
安積 欣志  国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (10184136)
研究協力者 北脇 知己  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
34,840千円 (直接経費: 26,800千円、間接経費: 8,040千円)
2017年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2015年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2014年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワード人工筋肉 / 筋骨格ロボット / マッキベン型人工筋 / アクチュエータ / 空圧人工筋肉 / ソフトアクチュエータ / 空圧人工筋
研究成果の概要

しなやかで「生き物らしい」特性を持つロボットを実現するには,十分な収縮能力を持ち,集積して超多自由度機構を駆動できる「人工筋」の実現が不可欠となっていた.
本研究では,①「電気駆動」と「多線維構造」を特徴とする「次世代マッキベン人工筋」を実現し,②「筋骨格ロボット機構」に適用してその可能性を実証した.具体的には,①についてはMcKibben型人工筋に着目し,水の化学反応を利用した新駆動法と細径化により,人の筋肉に近い形態と特性を持つ人工筋を実現した.②については,これを筋骨格ロボットとパワースーツに適用し,人と類似した運動/力特性の実現と,身体にフィットするパワーサポートの実現を実証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

しなやかに動く多繊維型の人工筋肉はこれまでに類似のものがなく,実現が難しかったしなやかに動く筋骨格ロボットやパワースーツを実現した.その生き物のような動きは専門家にも一般社会でも評価された.すなわち,筋骨格ロボットの論文は現在,掲載誌のwebアクセス数累計第2位となり,熱烈なファンが多いSFアニメ「攻殻機動隊」Realize Projectからは,同アニメのイメージに最も近い技術としてthe Award 2016 (ロボット部門)グランプリを頂いた.YouTubeに掲載した動画の再生数は1年間で70万回を超えた.一般社会にも,従来のモータ駆動とは異なるしなやかなロボットの実現可能性を示した.

報告書

(5件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 9件、 招待講演 9件) 図書 (2件) 備考 (6件) 産業財産権 (3件)

  • [国際共同研究] マレーシア工科大学(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Index Finger of a Human-like Robotic Hand using Thin Soft Muscles2018

    • 著者名/発表者名
      Ahmad Athif Mohd Faudzi, Junichiro Ooga, Tatsuhiko Goto, Masashi Takeichi, Koichi Suzumori
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 3-1 号: 1 ページ: 92-99

    • DOI

      10.1109/lra.2017.2732059

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design of thin McKibben muscle and multifilament structure2017

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Kurumaya, Hiroyuki Nabae, Gen Endo, Koichi Suzumori
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A: Physical

      巻: 261 ページ: 66-67

    • DOI

      10.1016/j.sna.2017.04.047

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Hose-Free FMA Driven by a Built-In Gas/Liquid Chemical Reactor2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Wada, Hidehiro Kametani, Koichi Suzumori, Shuichi Wakimoto
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 10 号: 4 ページ: 511-516

    • DOI

      10.20965/ijat.2016.p0511

    • NAID

      130007673885

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2016-07-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Energy regenerative hose-free pneumatic actuator2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Wada, Hiroyuki Nabae, Takaaki Kitamori, Koichi Suzumori
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A: Physical

      巻: Volume 249 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.sna.2016.07.004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Musculoskeletal lowerlimb robot driven by multifilament muscles2016

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Kurumaya, Koichi Suzumori, Hiroyuki Nabae, Shuichi Wakimoto
    • 雑誌名

      Robomech Journal

      巻: Springer Open, 3, 18 号: 1 ページ: 3-18

    • DOI

      10.1186/s40648-016-0061-3

    • NAID

      120006582540

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 研究室紹介「東京工業大学工学院鈴森・遠藤研究室」2016

    • 著者名/発表者名
      鈴森康一
    • 雑誌名

      日本フルードパワーシステム学会誌

      巻: Vol. 46, No. 6 ページ: 53-56

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New concept and fundamental experiments of a smart pneumatic artificial muscle with a conductive fiber2016

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Wakimoto, Junpei Misumi, Koichi Suzumori
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators: A. Physical

      巻: Vol.A250 ページ: 48-54

    • DOI

      10.1016/j.sna.2016.08.004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 空気圧駆動細径人工筋の基礎特性と応用例2016

    • 著者名/発表者名
      脇元修一
    • 雑誌名

      加工技術

      巻: Vol.51,No.12 ページ: 35-40

    • NAID

      40021031568

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 次世代アクチュエータが切り開く新しいロボティクス2015

    • 著者名/発表者名
      鈴森康一
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: Vol. 33, No. 9 ページ: 656-659

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Multifilament Pneumatic Artificial Muscles to Mimic the Human Neck2017

    • 著者名/発表者名
      Arnau Garriga-Casanovas, Ahmad 'Athif Mohd Faudzi, Tatsuhiro Hiramitsu, Ferdinando Rodriguez y Baena, Koichi Suzumori
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Index Finger of a Human-like Robotic Hand using Thin Soft Muscles2017

    • 著者名/発表者名
      Ahmad Athif Mohd Faudzi, Junichiro Ooga, Tatsuhiko Goto, Masashi Takeichi, Koichi Suzumori
    • 学会等名
      2017 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soft-Amphibious Robot using Thin and Soft McKibben Actuator2017

    • 著者名/発表者名
      A.A.M.Faudzi, M. R. M. Razif, G. Endo, H. Nabae, K. Suzumori
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thin Artificial Muscles Pioneering New Robotics2017

    • 著者名/発表者名
      Suzumori Koichi
    • 学会等名
      MHS 2017- International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フルードパワーが拓く次世代ロボティクス2017

    • 著者名/発表者名
      鈴森康一
    • 学会等名
      平成29年春季フルードパワーシステム講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細径人工筋肉群による心臓状ソフトメカニズムの試作2017

    • 著者名/発表者名
      平光立拓, 鈴森康一, 難波江裕之, 遠藤玄
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 気液可逆反応を利用したガス圧アクチュエータ―第6報:円筒形電極組み込みによるMcKibben 型人工筋肉の駆動―2017

    • 著者名/発表者名
      和田 晃, 鈴森 康一, 遠藤 玄, 難波江 裕之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Intrinsic Muscles of Human-like Robotic Hand using McKibben Actuators2017

    • 著者名/発表者名
      Ahmad Athif Mohd Faudzi, Koichi Suzumori, 大賀 淳一郎, 後藤 達彦
    • 学会等名
      JSME Conference on Robotics and Mechatronics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Proposal of Pneumatic Rubber Muscles with Shape-Memory Polymer Reinforcement Fibers Realizing Desirable Motion2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Maeda, Shuichi Wakimoto, Shigeyoshi Yahara
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
    • 発表場所
      青島,中国
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pneumatic Robots --- their Applications and Horse-free Drive ---2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      CEMS Topical Meethingon Soft Robotics
    • 発表場所
      埼玉
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Untethered Three-Arm Pneumatic Robot using Hose-free Pneumatic Actuator2016

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Kitamori, Akira Wada, Hiroyuki Nabae, Koichi Suzumori
    • 学会等名
      The 2016 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      韓国,太田市
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細径人工筋の実用化2016

    • 著者名/発表者名
      鈴森康一
    • 学会等名
      2016年度日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細径マッキベン人工筋を用いた筋骨格ロボットの歩行動作実現2016

    • 著者名/発表者名
      森田隆介, 鈴森康一, 車谷駿一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多繊維構造人工筋における筋繊維間干渉のモデリング2016

    • 著者名/発表者名
      車谷駿一, 鈴森 康一, 難波江, 脇元 修一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 筋骨格ロボット顎関節の試作研究2016

    • 著者名/発表者名
      車谷駿一, 森田 隆介, 鈴森 康一, 難波江
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 気液可逆反応を利用したガス圧アクチュエータ -第5報 変位フィードバック制御の実現-2016

    • 著者名/発表者名
      和田 晃, 難波江裕之, 鈴森 康一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 自立型空圧3腕ロボットの試作2016

    • 著者名/発表者名
      北守 隆旺, 和田 晃, 難波江 裕之, 鈴森 康一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 空圧ラバチュエータの応用展開2016

    • 著者名/発表者名
      鈴森康一
    • 学会等名
      ロボット学会 第101会ロボット工学セミナー やわらかいロボット、やわらかいデバイス
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 気液可逆化学反応を利用したガス圧アクチュエータ -第4報 ドライ陰極構造による軽量化-2015

    • 著者名/発表者名
      北守隆旺, 和田晃, 難波江裕之, 鈴森康一
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細径マッキベン人工筋を用いた筋骨格ロボット機構の研究 第4報 股関節筋骨格ロボット機構の試作2015

    • 著者名/発表者名
      車谷駿一, 森田隆介, 鈴森 康一, 脇元修一
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細径マッキベン人工筋を用いた筋骨格ロボットの研究 第5報 筋骨格ロボット肩甲上腕関節への適用2015

    • 著者名/発表者名
      森田隆介, 車谷駿一, 鈴森康一, 脇元修一
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細径マッキベン人工筋を用いた筋骨格ロボットの研究 第3 報 上肢骨格ロボット機構の試作2015

    • 著者名/発表者名
      福田 雅俊, 鈴森 康一, 車谷 駿一, 脇元 修一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細径マッキベン人工筋を用いた筋骨格ロボット機構の研究 第2報 下肢骨格ロボット機構の試作2015

    • 著者名/発表者名
      車谷 駿一, 鈴森 康一, 福田 雅俊, 脇元 修一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 気液可逆反応を利用したガス圧アクチュエータ ―第3報 電極面積比増加による応答性向上―2015

    • 著者名/発表者名
      和田 晃, 北守 隆旺, 鈴森 康一, 脇元 修一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] New Pneumatic Artificial Muscle Realizing Giacometti Robotics and Soft Robotics2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Manufacturing,Machine Design and Tribology
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2015-04-22 – 2015-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New Gas Rubber Actuator Driven with Electrolysis/Synthesis of Water2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Wada, Koichi Suzumori, Hidehiro Kametani, Takaaki Kitamori, shuichi Wakimoto
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Manufacturing,Machine Design and Tribology
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2015-04-22 – 2015-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] New Pneumatic Artificial Muscle Realizing Giacometti Robotics and Soft Robotics2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Manufacturing,Machine Design and Tribology, The 6th International Conference on Manufacturing,Machine Design and Tribology
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      2015-04-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New Gas Rubber Actuator Driven with Electrolysis/Synthesis of Water2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Wada, Koichi Suzumori, Hidehiro Kametani, Takaaki Kitamori, Shuichi Wakimoto
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Manufacturing,Machine Design and Tribology, The 6th International Conference on Manufacturing,Machine Design and Tribology
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      2015-04-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Puneumatic rubber actuators and robots, Bioinspired Robotics2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      Softer, Smarter, Safer A Wyss Institute symposium
    • 発表場所
      Boston
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細径空圧人工筋肉を用いた能動織布の試作2014

    • 著者名/発表者名
      大野晃寛, 鈴森 康一, 脇元修一.
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多繊維構造マッキベン人工筋の開発と筋骨格ロボットへの適用2014

    • 著者名/発表者名
      鈴森 康一, 車谷駿一, 脇元修一
    • 学会等名
      第32回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 気液可逆反応を利用したガス圧アクチュエータ―第2報 高分子形燃料電池を組み込んだFMAの試作と駆動実験―2014

    • 著者名/発表者名
      亀谷英裕, 和田晃, 鈴森 康一
    • 学会等名
      日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] ソフトアクチュエータの材料・構成・応用技術2016

    • 著者名/発表者名
      鈴森康一, 車谷駿一
    • 総ページ数
      375
    • 出版者
      S&T出版株式会社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] アクチュエータ工学入門2014

    • 著者名/発表者名
      鈴森康一
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      講談社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学 鈴森遠藤研究室

    • URL

      http://www-robot.mes.titech.ac.jp/research/pamsoftrobo.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学 鈴森・遠藤研究室 Research 人工筋肉とソフトロボティクス

    • URL

      http://www-robot.mes.titech.ac.jp/research/pamsoftrobo.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] Musculoskeletal Robot by Multifilament Muscles

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=0ZBD2tcKOU4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] Untethered Pneumatic Robot

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=1HdX9CNTZso&t=2s

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] Tube-free pneumatic rubber actuator

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=fdnL12aaszc

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] 鈴森・遠藤研究室

    • URL

      http://www-robot.mes.titech.ac.jp/home.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 人工筋肉の末端2015

    • 発明者名
      河野一俊,鈴森康一
    • 権利者名
      東京工業大学,コガネイ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-031459
    • 出願年月日
      2015-02-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] マッキベン人工筋2015

    • 発明者名
      鈴森康一,清板祝士, 脇元修一
    • 権利者名
      東京工業大学,岡山大学,池田製紐所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-052462
    • 出願年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 複合流体圧アクチュエータ2014

    • 発明者名
      鈴森康一,車谷駿一,脇元修一
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-214127
    • 出願年月日
      2014-10-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi