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2020 年度 実績報告書

多繊維油圧人工筋肉が切り拓くパワー筋肉ロボティクス

研究課題

研究課題/領域番号 18H03760
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 難波江 裕之  東京工業大学, 工学院, 助教 (90757171)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード人工筋肉 / 油圧アクチュエータ / 油圧ロボット / パワーロボット
研究実績の概要

本年度は,昨年度に引き続いてパワー筋肉ロボットへの応用研究を進めるとともに,新たなタイプの超人化スーツに関して試作・検討を行った.
パワー筋肉ロボットに関しては,腕長1.5mの筋骨格ロボットのハードウェアの製作及び制御システムの実装を完了した.また,基礎的な動作ではあるが駆動実験にも成功している.更に,油圧人工筋肉のロボット応用における基礎的検証として,油圧人工筋肉を用いた拮抗型関節の安全性評価を行なった.空圧駆動と比較して,油圧駆動では作動流体の非圧縮性が特徴となっている.本評価実験では,突発的な外乱に対する影響の検証を主に行い,その効果を確認した,
超人化スーツに関しては,懸垂動作を支援するロボットスーツの提案及び開発を新たに行なった.静力学をベースとした設計により試作機を製作し,評価を行った.
試作機を用いた評価実験では,懸垂動作の支援に成功し,本超人化スーツの有効性を確認した.
マルチチャンネルEHAに関しては,フィルタリングやバルブの選定,制御パラメータの最適化の検討を行い,課題となっていた制御性等のパフォーマンスの改善を行った.

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

筋骨格ロボットの完成及び駆動実験の成功,また新たな超人化スーツの有効性の確認を行い,油圧人工筋肉を用いたパワー筋肉ロボット及び超人化スーツともに順調に進展している.

今後の研究の推進方策

パワー筋肉ロボットに関しては,筋骨格ロボットの有効性に関して各種実験的検証を通して確認を行う.超人化スーツに関しては,懸垂用の超人化スーツを発展させ,支援可能な動作の拡張を目指す.またマルチチャンネルEHAについては,引続き基礎的な特性並びに設計法の探求を行うとともに,現在の圧力ベースの手法に対して作動流体の体積をベースとした手法の検討を行う.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] New Robotics Pioneered by Fluid Power2020

    • 著者名/発表者名
      Suzumori Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 32 ページ: 854~862

    • DOI

      10.20965/jrm.2020.p0854

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of knee support device based on four-bar linkage and hydraulic artificial muscle2020

    • 著者名/発表者名
      Kittisares Sarin、Nabae Hiroyuki、Endo Gen、Suzumori Koichi、Sakurai Ryo
    • 雑誌名

      ROBOMECH Journal

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40648-020-00165-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Soft Robotics Leading to E-kagen Science and Technology2020

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA 2020)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Future soft actuator based on E-kagen engineering2020

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      2020 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2020)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 油圧人工筋肉を用いた拮抗型関節の開発と安全性評価2020

    • 著者名/発表者名
      ヒョウ ウンコウ, 井手 徹, 難波江 裕之, 遠藤 玄, 鈴森 康一, 櫻井 良, 大野 真吾
    • 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2020
  • [学会発表] Hydraulic Artificial Muscle-Powered Knee Support Wearable Device with Four-bar Linkage Mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      Sarin Kittisares, Hiroyuki Nabae, Gen Endo, Koichi Suzumori, Ryo Sakurai, Shingo Ohno
    • 学会等名
      2020 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
  • [学会発表] ソフトアクチュエータによるE-kagenモーションコントロール,2020

    • 著者名/発表者名
      鈴森康一
    • 学会等名
      日本機械学会RC283第3回分科会「モーションコントロールを支える要素技術の最新動向~歯車とそのライバル達~」
    • 招待講演
  • [備考] 東京工業大学 鈴森・遠藤研究室

    • URL

      http://www.robotics.mech.e.titech.ac.jp/home.html

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公開日: 2021-12-27  

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