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2005 年度 実績報告書

ナノ粒子ER流体アクチュエータを用いた安全性の高いパワーアシストシステム

研究課題

研究課題/領域番号 17360115
研究機関大阪大学

研究代表者

古荘 純次  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70107134)

研究分担者 田中 敏嗣  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90171777)
小柳 健一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30335377)
李 成求  大阪大学, 大学院工学研究科, ティーチングアシスタント (40397782)
田中 克史  京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (50207081)
内藤 牧男  大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (40346135)
キーワードパワーアシスト / メカトロニクス / ロボティクス / ER流体 / 機能性流体 / 安全性 / アクチュエータ
研究概要

1、人間共存型ロボットの一つであるパワーアシストシステムの研究においては,安全性が最優先の課題であるにもかかわらず,その対策はほとんどなされていない.本研究の目的は次の通りである.
(1)人間を抱え上げるのに必要な力を有するパワーアシストシステムの開発.
(2)駆動アクチュエータとして,電場でそのレオロジー特性が制御できるナノ粒子ER流体を用いたコンパクトなERアクチュエータの開発.
(3)上記のアクチュエータに適したナノ粒子ER流体の開発.
2、本年度は下記の事を行った.
(1)アームシステムの開発
人を介護する際などにはそれほど速い動作を行わないため,慣性力の影響はほとんどなく,動力に起因する力をアシストすれば十分である.そこで,一部の自由度(関節)のみをアクチュエータで駆動し,残りの自由度はパッシブ型の二次元アームを開発した.
(2)クラッチ型アクチュエータを用いたパワーアシストシステムの研究開発
最大発生トルク10NmのERアクチュエータおよび最大発生トルク30NmのMRアクチュエータを開発した.これらと上記(1)で開発したアームシステムを統合し,パワーアシストシステムを構築した.次に,これらを用いて基礎制御実験を行った.
(3)ナノ粒子ER流体の開発
共同研究者の京都工芸繊維大学の田中克史助教授にナノ粒子ER流体を開発していただいた.また,共同研究者の大阪大学接合科学研究所の内藤牧男教授、阿部浩也助教授に,全く新規のナノ粒子ER流体である金属系のER流体の試作をしていただいた.
(4)流体の基底年度について
共同研究者の大阪大学機械工学専攻の田中敏嗣教授に基礎的検討をしていただいた.
(5)ナノ粒子ER流体特性試験装置
研究協力者の株式会社ERテックの井上昭夫氏に微小ギャップ間における試験装置の開発をして頂いた.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (15件)

  • [雑誌論文] パッシブ力覚提示による任意形状提示のための基本アルゴリズム2006

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次, 森田智子
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 24・1

      ページ: 124-130

  • [雑誌論文] 冗長自由度を有するパッシブ型力覚提示システムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次, 薫立誠
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23・4

      ページ: 488-495

  • [雑誌論文] 三次元上肢リハビリ訓練システムの開発(第1報: ERアクチュエータを用いた機構およびシステム全体の開発)2005

    • 著者名/発表者名
      古荘純次, 小柳健一, 片岡次郎, 笠潮, 井上昭夫, 竹中重和
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23・5

      ページ: 123-130

  • [雑誌論文] Total Force Calculation Method for ER Effect of Liquid Crystalline Polymer on One-Sided Patterned Electrode System2005

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, t., Furusho, J., Inoue, A.
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B 19・7-9

      ページ: 1256-1262

  • [雑誌論文] Development of High-Performance MR Actuator and Its Application to 2-D Force Display2005

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, Y., Furusho, J., Kimura, s., Koyanagi, K.
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B 19・7-9

      ページ: 1485-1491

  • [雑誌論文] Development of a 3-D Rehabilitation System for Upper Limbs Using ER Actuators in a NEDO Project2005

    • 著者名/発表者名
      Furusho, Koyanagi, Nakanishi, Ryu, Takenaka, Inoue, Domen, Miyakoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B 19・7-9

      ページ: 1591-1597

  • [雑誌論文] Progress of Passive-Type Force Display System with ER Fluid Devices2005

    • 著者名/発表者名
      Koyanagi, K., Furusho, J.
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B 19・7-9

      ページ: 1641-1647

  • [雑誌論文] Direct-Drive Motor System with Particle-Type ER Fluid Damper2005

    • 著者名/発表者名
      Koyanagi, K., Furusho, J.
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B 19・7-9

      ページ: 1661-1667

  • [雑誌論文] 三次元上肢リハビリ訓練システムの開発(第2報:運動療法のためのソフトウェアの開発)2005

    • 著者名/発表者名
      小柳健一, 古荘純次, 片岡次郎, 笠潮, 竹中重和, 井上昭夫
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23・8

      ページ: 1011-1018

  • [雑誌論文] Basic Algorithm of Controlling Passive Force Display System with Redundant Brakes2005

    • 著者名/発表者名
      Koyanagi, K., Morita, T., Furusho, J.
    • 雑誌名

      The 2005 IEEE International Conference on Robotics & Automation

      ページ: 1767-1772

  • [雑誌論文] A 3-D Rehabilitation System for Upper Limbs Developed in a 5-year NEDO Project and Its Clinical Testing2005

    • 著者名/発表者名
      Furusho, Koyanagi, Imada, Fujii, Nakanishi, Domen, Miyakoshi, Ryu, Takenaka, Inoue
    • 雑誌名

      The 2005 IEEE 9th International Conference on Rehabilitation Robotics

      ページ: 53-56

  • [雑誌論文] A 3-D Exercise Machine for Upper-Limb Rehabilitation Using Actuators with High Safety2005

    • 著者名/発表者名
      Furusho, Koyanagi, Nakanishi, Fujii, Domen, Miyakoshi, Ryu, Takenaka, Inoue
    • 雑誌名

      The 2005 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics

      ページ: 455-459

  • [雑誌論文] 6-DOF Rehabilitation Machine for Upper Limbs Including Wrists Using ER Actuators2005

    • 著者名/発表者名
      Furusho, Li, Yamaguchi, Kimura, Nakayama, Katsuragi, Oguri, Ryu, Suzuki, Inoue
    • 雑誌名

      The 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation

      ページ: 1033-1038

  • [雑誌論文] Development of 6 D.O.F. Rehabilitation Robot for Upper Limbs Including Wrists with High Safety2005

    • 著者名/発表者名
      Furusho, Hu, Nakayama, Yamaguchi, Li, Katsuragi, Shichi, Suzuki, Ryu, Inoue
    • 雑誌名

      The 36th International Symposium on Robotics

      ページ: WE2C2

  • [雑誌論文] Development of VR-STEF System with Force Display Glove System2005

    • 著者名/発表者名
      Koyanagi, K., Fujii, Y., Furusho, J.
    • 雑誌名

      The 15th International Conference on Artificial Reality and Telexistence

      ページ: 91-97

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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