| 研究概要 |
本研究では,リハビリテーションに使用できるウェアラブル駆動システムや,情報ネットワークにおける人体への力フィードバックシステムの実現をめざし,人体に接触する環境で使用しても十分安全が保たれ,かつ,軽量な柔軟アクチュエータの開発と,使用者の負担を軽減するため,そのアクチュエータの制御に必要なウェアラブル小型制御機器の開発を目的とする.具体的には長時間動作可能なウェアラブル駆動ユニットの開発であり,それに関連した変位・湾曲センサー体型柔軟空気圧シリンダの開発と電池駆動も可能な自己保持機能を有する流体制御弁の開発である.本年度はこれらの機器の開発として,(株)SMCとの共同研究で開発したロッドレス型柔軟空気圧シリンダの高機能化をめざし,シリンダと同素材の柔軟チューブを用いたリニアエンコーダの開発を行うとともに,そのエンコーダを柔軟空気圧シリンダと一体化させるためにチューブに施したスリットに改良を加え,湾曲状態でも軸方向のストローク変位が計測可能な変位センサー体型柔軟空気圧シリンダを開発した.また,このシリンダ端部に取り付けたるだけで湾曲状態を計測できる湾曲角センサとして,安価なフォトリフレクタを用いて湾曲により生じたチューブとの隙間を計測して湾曲角を推定する湾曲角センサを開発した.また,このセンサの計測システムとして,湾曲方向角に対して標準偏差で約0.5度程度の精度で計測できるシステムを,組込み技術(マイクロコンピュータ)を用いて構築した.また,これらを長時間駆動するための制御弁として,(株)SMCとの共同研究で開発した開口,閉口の保持状態でエネルギを消費しない自己保持機能を有する流体制御弁を改良し,給気,排気の両動作を同時に操作できる2位置3ポート弁に改良した.
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