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2021 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,1)パワー筋肉ロボットの試作評価研究と,2)超人化スーツの試作研究を進めた.
パワー筋肉ロボットに関しては,昨年度開発した7自由度アームについて,衝撃吸収,耐振動作業等,実用的な視点からその有効性を示すことができた.また,拮抗駆動のパワー筋肉ロボットの制御系の構成に関して,最適な制御バルブの構成法(single/dual, zero-lap/over-lap)を明らかにした.
超人化スーツに関しては,鉄棒の懸垂動作を例題に取り上げ,懸垂サポートがおこなえることを実証した.また,マルチチャンネルEHAについては,油圧源の圧力を変動させ,それと連動して各人工筋に取り付けたオンオフバルブを駆動する方式を提案し,その有効性を実験で示すことに成功した.

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

パワー筋肉ロボットの試作評価,超人化スーツの試作評価,最適な制御バルブの構成法,懸垂サポート,マルチチャンネルEHA,等々,関連する研究成果が予定通りでて,学術雑誌,学会等で発表できた.また,これらの成果を基に,パワーソフトロボットの今後の展開に関する展望論文と,一般向けの啓蒙書を上梓することができた.

今後の研究の推進方策

パワー筋肉ロボットに関しては,引き続き実用的な視点から油圧人工筋骨格ロボットの有効性に関して実証試験を行い明らかにしていく.また,冗長油圧人工筋ロボットの冗長自由度の決定法に関して油圧人工筋の特性を利用した制御アルゴリズムを開発する.
超人化スーツに関しては,新たに大車輪運動の支援を目指したスーツの試作と評価実験を進める.また,平衡角油圧人工筋肉の剛性変化特性を利用した立ち上がり支援スーツの設計と試作,評価実験を進める.
また,マルチチャンネルEHAについては,昨年までの圧力ベースの手法に対して,作動流体の容積制御をベースにした手法の実験を進める.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Experimental comparison of antagonistic hydraulic muscle actuation under single/dual and zero/overlapped servovalve configurations2022

    • 著者名/発表者名
      Feng Yunhao、Ide Tohru、Nabae Hiroyuki、Endo Gen、Sakurai Ryo、Ohno Shingo、Suzumori Koichi
    • 雑誌名

      Mechatronics

      巻: 83 ページ: 102737~102737

    • DOI

      10.1016/j.mechatronics.2022.102737

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Roadmap on soft robotics: multifunctionality, adaptability and growth without borders2022

    • 著者名/発表者名
      Mazzolai Barbara, Mondini Alessio, Del Dottore Emanuela, Margheri Laura, Carpi Federico, Suzumori Koichi, Cianchetti Ma et al.
    • 雑誌名

      Multifunctional Materials

      巻: 5 ページ: 032001~032001

    • DOI

      10.1088/2399-7532/ac4c95

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 油圧ロボットとアクチュエータ① 油圧アクチュエータ開発とロボットへの応用 タフランナー・油圧7軸ロボットアーム・パワーソフトロボット2022

    • 著者名/発表者名
      髙倉隆大, 馮雲皓, 木口皓介, 難波江裕之, 鈴森康一
    • 雑誌名

      油空圧技術

      巻: 61 ページ: 8-13

  • [雑誌論文] 「強いロボット」を実現する油圧技術2021

    • 著者名/発表者名
      鈴森康一
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 60 ページ: 296-300

    • 査読あり
  • [学会発表] Soft actuators/robots pioneering E-kagen world2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      The international Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021 (Paficicem2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Soft robotics and material sciences: An adaptive way leading to a smart society and future2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Active Materials and Soft Mechatronics (AMSM2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Soft Robotics leading to E-Kagen technology2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      the second general assembly of Priority Programme “Soft Material Robotic Systems” (SPP 2100)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Soft Actuators Pioneering E-kagen Robotics2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi Suzumori
    • 学会等名
      MaP Distinguished Lecture Series ’Soft Robotics’
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 油圧人工筋肉を用いた7自由度パワーソフトロボットアームの開発2021

    • 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2021
  • [学会発表] 油圧人工筋肉を用いた上肢用超人化スーツによる懸垂運動の実現2021

    • 著者名/発表者名
      程晋輝, 井手徹, 難波江裕之, 遠藤玄, 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2021
  • [図書] いいかげんなロボット2021

    • 著者名/発表者名
      鈴森 康一
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759816914

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公開日: 2022-12-28  

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