電力供給を伴わない福祉機器用水素吸蔵合金アクチュエータの研究開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20500489
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 佐藤 満 昭和大学, 保健医療学部, 准教授 (10300047)
• 研究分担者: 井野 秀一 独立行政法人産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 主任研究員 (70250511)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 福祉用具・支援機器 / 健康・福祉工学 / アクチュエータ / 水素吸蔵材料 / 省エネルギー技術 / エネルギー有効利用技術 / 自然エネルギーの利用

研究概要

小型で高出力、かつ柔らかい動作が可能なことから福祉機器用の動力源として開発された水素吸蔵合金アクチュエータは熱駆動である点が特徴であり、この点を生かして環境内にある余熱・廃熱や太陽光の熱で駆動が可能であること、および自然冷却による水素吸収が可能なことを実験的に確認した。さらに、この原理を利用した空気圧コンプレッサを構築することで電力や燃料供給なしで駆動する空気圧源が実現することを実験的に示した。

研究成果

• [雑誌論文] Solar or surplus heat driven actuators using metal hydride alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, M.Hosono, K.Yamashita, S.Nakajima, S.Ino
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B : Chemical 156(1) ページ: 113-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Metal Hydride Actuator Driven Only by Solar Heat (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, M.Hosono, K.Yamashita, S.Nakajima, S.Ino
  • 雑誌名: Proceedings of 1st International Conference on Electrical Energy Systems (ICEES 2011) ページ: 222-227
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水素吸蔵合金アクチュエータと応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤満,井野秀一
  • 雑誌名: 油空圧技術 49(13) ページ: 28-32
• [雑誌論文] Preliminary Design of a Simple Passive Toe Exercise Apparatus with a Flexible Metal Hydride Actuator for Pressure Ulcer Prevention (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Hosono, M.Sato, S.Nakajima, K.Yamashita, T.Izumi
  • 雑誌名: Proceedings of the 32nd Annual Interna-tional Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society ページ: 479-482
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Preliminary Study of a Power Assist System for Toe Exercise using a Metal Hydride Actuator (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Hosono, M.Sato, S.Nakajima, K.Yamashita, T.Izumi
  • 雑誌名: IFMBE Proceedings World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 25(12) ページ: 1138-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surplus Heat Drive Actuators using MH Alloys for Assistive Devices (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, M.Hosono, S.Nakajima, K.Yamashita, T.Izumi, S.Ino
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Conference on Industrial Technology ページ: 1138-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Soft Metal Hydride Actuator Using LaNi5 Alloy and a Laminate Film Bellows (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Hosono, M.Sato, S.Nakajima, K.Yamashita, T.Izumi
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Conference on Industrial Technology ページ: 1138-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a soft metal hydride actuator using a laminate bellows for rehabilitation systems (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Sato, M.Hosono, T.Izumi
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B 136 ページ: 86-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prototype Design of a Wearable Metal Hydride Actuator Using Soft Bellows for Motor Rehabilitation (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Sato, M.Hosono, S.Nakajima, K.Yamashita, T.Tanaka, T.Izumi
  • 雑誌名: Proceedings of the 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society ページ: 3451-54
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a Metal Hydride Actuator Driven Only by Solar Heat (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, M.Hosono, K.Yamashita, S.Nakajima, S.Ino
  • 学会等名: The 1st International Conference on Electrical Energy Systems (ICEES 2011)
  • 発表場所: Chennai, India
  • 年月日: 2011-01-05
• [学会発表] Preliminary Design of a Simple Passive Toe Exercise Apparatus with a Flexible Metal Hydride Actuator for Pressure Ulcer Prevention (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Hosono, M.Sato, S.Nakajima, K.Yamashita, T.Izumi
  • 学会等名: The 32nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: Buenos Aires, Argentina
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] Potential Applications of a Novel Actuator Using a Metal Hydride Alloy in Healthcare and Welfare Services (2010)
  • 著者名/発表者名: 井野秀一,佐藤満,細野美奈子,山下和彦,中島佐和子,泉隆
  • 学会等名: 第49回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター(大阪)
  • 年月日: 2010-06-25
• [学会発表] リハビリ支援・動作支援のための水素吸蔵合金アクチュエータ (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤満,細野美奈子,中島佐和子,山下和彦,井野秀一
  • 学会等名: 平成22年春季フルードパワーシステム講演会
  • 発表場所: 機械振興会館(東京)
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] A Preliminary Study of a Power Assist System for Toe Exercise using a Metal Hydride Actuator (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Hosono, M.Sato, S.Nakajima, K.Yamashita, T.Izumi
  • 学会等名: IFMBE World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 水素吸蔵合金アクチュエータとその応用-身体にやさしく接するために- (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤満
  • 学会等名: ヒューマンインタフェースシンポジウム2009
  • 発表場所: お茶の水女子大(東京)
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] 運動リハビリテーションを支援する柔らかい構造の水素吸蔵合金アクチュエータの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井野秀一,佐藤満,細野美奈子,山下和彦,中島佐和子,泉隆
  • 学会等名: 第9回日本VR医学会学術大会
  • 発表場所: 国立がんセンター(東京)
  • 年月日: 2009-08-29
• [学会発表] 足趾関節のリハビリ運動支援のためのソフトアクチュエータの基礎的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井野秀一,細野美奈子,佐藤満,山下和彦,中島佐和子,泉隆
  • 学会等名: 第48回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: タワーホール船越(東京)
  • 年月日: 2009-04-25
• [学会発表] Surplus Heat Drive Actuators using MH Alloys for Assistive Devices (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, M.Hosono, S.Nakajima, K.Yamashita, T.Izumi, S.Ino
  • 学会等名: IEEE International Conference on Industrial Technology
  • 発表場所: Victoria, Australia
  • 年月日: 2009-02-12
• [学会発表] A Soft Metal Hydride Actuator Using LaNi5 Alloy and a Laminate Film Bellows (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Hosono, M.Sato, S.Nakajima, K.Yamashita , T.Izumi
  • 学会等名: IEEE International Conference on Industrial Technology
  • 発表場所: Victoria, Australia
  • 年月日: 2009-02-12
• [学会発表] Prototype Design of a Wearable Metal Hydride Actuator Using Soft Bellows for Motor Rehabilitation (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Sato, M.Hosono, S.Nakajima, K.Yamashita, T.Tanaka, T.Izumi
  • 学会等名: The 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2008-08-20
• [図書] Handbook of Research on Personal Autonomy Technologies and Disability Informatics(J.Pereira (Ed.))(Human-centered metal hydride actuator systems for rehabilitation and assistive technology) (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Sato
  • 出版者: IGI Global, Hershey, USA
• [図書] New Developments in Biomedical Engineering(D.Campolo (editor))(A novel soft actuator using metal hydride materials and its applications in quality-of-life technology) (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ino, M.Sato
  • 出版者: In-Tech Publishing, Vukovar, Croatia
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.nr.showa-u.ac.jp/pt/cn28/msato.html
• [産業財産権] 水素吸蔵合金を利用した動力発生装置 (2010)
  • 発明者名: 井野秀一、佐藤満
  • 権利者名: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-110047
  • 出願年月日: 2010-05-12