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本研究では、人間の筋骨格の構造、材質を模したハード開発を実施することで、人間との親和性が高い柔軟な装着型ロボットを開発するための方法論を確立することを目指している。本研究の特色は、装着型ロボットの機械特性を人間の筋骨格の特性に近づけるために、人間の骨格と筋・靭帯・筋膜によるネットワーク構造に着目する点である。筋のネットワーク構造の解析およびそれを模したアクチュエータの開発といったミクロな構造に関する課題と、筋骨格系のネットワーク構造を模したロボット構造の最適化というマクロな構造に関する課題に取り組んでいる。これまでに、ミクロな筋のネットワーク構造に関しては、収縮・弛緩動作における筋の活動形態および材質変化の定量化手法を開発してきた。膝関節の屈曲伸展動作を対象として、能動的な力発揮による筋収縮とストレッチングによる筋弛緩における筋の挙動を、筋線維同士の関係および筋・靭帯・骨格の配置を考慮して解析し、個人の筋特性を定量化する評価モデルを提案した。筋構造マクロな筋骨格系のネットワーク構造に関しては、ロボットスーツの人体との親和性および動作改善に与える影響を実験的に検証した。肘関節・膝関節それぞれの屈曲伸展動作の支援を対象として、柔軟なワイヤと弾性材料を組み合わせたプロトタイプスーツを製作し、人間の能動的な動作を阻害することなく身体動作の改善が可能なアクチュエータの構造配置とアクチュエーションのタイミングを導出した。
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