| 研究課題/領域番号 |
25242057
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
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, 研究グループ長 (70250511)
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| 研究分担者 |
榊 浩司 独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 主任研究員 (20392615)
土井 幸輝 独立行政法人国立特別支援教育総合研究所, 教育研修情報部, 研究員 (10409667)
佐藤 満 昭和大学, 保健医療学部, 准教授 (10300047)
和田 親宗 九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 准教授 (50281837)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 人間生活環境 / 医療・福祉 / 防災 / 水素吸蔵合金 / アクチュエータ |
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| 研究実績の概要 |
我が国では，本格的な高齢社会を迎え，多様なライフスタイルをサポートする福祉機器の開発とその充実が真に求められている．また，世界各地で頻発する甚大な自然災害や都市災害の現場では，電源インフラに依存せず，高出力で機動性に優れる防災救助ツールの登場が期待されている．そのどちらにも共通するニーズは，小型，軽量，簡便，ソフト（安全），そして確実に駆動するシンプルなメカニズムの動力源の実現である．そこで，本研究では，電源フリーでハイパワーかつコンパクトな人間生活調和型のソフトアクチュエータの新技術開発を，高齢者や障害をもつ人たちのホームケアおよび防災救助向けの応用に軸足を置き，機能性材料開発や人間行動計測などを含め，学際的な視座から実施する．初年度である本年度は，コンパクトな圧力発生ユニットとしての水素吸蔵合金やその周辺技術等に係わる「人間生活調和型アクチュエータシステムの基盤研究」を主に行った．合金開発では，ソフトアクチュエータの動力源という観点から水素吸蔵合金の機能特性を評価するシステムを構築し，従来の水素吸蔵合金アクチュエータに利用されてきた高価なレアアースを含む合金とは異なる新組成の合金設計に着手した．試作した合金の圧力－組成－温度（P-C-T）特性を調べたところ，この新合金はアクチュエータに適した平坦なプラトー圧の領域を有し，多サイクルの使用環境に耐える可能性が示唆された．周辺技術開発については，アクチュエータ設計の自由度向上と内部構造のソフト化を狙う合金シート化技術の開発に取り組み，製紙技術を応用することで水素吸蔵合金をシート状に成形でき，合金単一の場合と遜色のない水素吸蔵特性を保持可能であることを確認した．また，本課題の中盤で主となる「ホームケアおよび家庭用防災のサポート技術のための人間工学的研究」については高齢者やトイレ等での立ち上がりに関する動作計測に一部着手した．
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| 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
本年度は，人間生活調和型アクチュエータシステムの基盤研究としての合金開発と周辺技術開発を推進し，従来の水素吸蔵合金アクチュエータに利用していた合金とは異なるレアメタルフリーの新合金のデザインと試作を行い，希少資源を含まない人間生活調和型アクチュエータシステムの技術構築に向けたマテリアルサイエンスに基づく諸知見を得ることができた．また，アクチュエータシステムの圧力生成モジュールの柔軟性を向上させる合金パウダーのシート化などにも成功した．さらに，ホームケアおよび家庭用防災のサポート技術に応用するために必要な人間工学的研究や消防レスキュー隊などへのヒアリング調査にも一部ではあるが先行的に着手した．以上より，おおむね順調に進展していると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度に引き続き，人間生活調和型アクチュエータシステムの基盤研究を合金開発および周辺技術開発で得られた各種知見等に基づいて積極的に推進し，国内外の学会などでの成果発表を行う．加えて，研究遂行の中盤から主となるホームケアおよび家庭用防災のサポート技術のための人間工学的研究（動作計測や生理計測など）については現場連携の仕組みを構築しながら漸次開始する．
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