2015 Fiscal Year Research-status Report
家庭用水道を主動力とする水圧人工筋駆動式パワーアシストの開発
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15K05906
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
小嵜 貴弘 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (20285422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
厚海 慶太 広島市立大学, 情報科学研究科, 助教 (80453207)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 水圧システム / パワーアシスト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，人工筋アクチュエータで駆動される，装着型の水圧式パワーアシストを開発することを目的としている．このパワーアシストでは，水道水圧をそのまま主動力源とするためコンプレッサやポンプが不要であり，消費電力が非常に小さい．また，柔軟構造で軽量なゴム人工筋アクチュエータを用いており，高い対人安全性を備える．本年度の研究内容について，以下に記載する．
１．水道水を用いる人工筋アクチュエータ駆動式パワーアシストの試作機を構築した．このパワーアシストは，人の前腕と上腕にベルトで取り付け，肘関節の動作を補助する．人工筋アクチュエータの上端は外骨格フレームに固定され，下端にはワイヤが接続されており，人工筋アクチュエータの収縮力はワイヤを介して肘関節部のプーリでトルクに変換される．プーリの回転，すなわち肘関節の回転角度と人工筋アクチュエータ内部の圧力は，それぞれセンサにより検出される．また，人工筋アクチュエータを制御するため，比例制御バルブ２個を１組として用いる．すなわち，比例制御バルブＡにより人工筋アクチュエータへの水道水の供給流量が調節され，比例制御バルブＢにより排出流量が調節される．
２．動作支援制御システムを構成する際に必要であるため，試作した水圧人工筋式パワーアシストに対するモデルを構築し，モデルに含まれるパラメータを実験により同定した．また，制御バルブの流量特性についても測定を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究のパワーアシストは装着型であるため，被験者実験を経て改良を重ねていく必要がある．そのため実験装置の構築は予定よりも進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の次の段階は，本年度に得られたモデルに基づいて動作支援制御システムを構成し，その性能を実験で検証することである．
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| Causes of Carryover |
本年度は一部既存の機材を流用した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
被験者実験を繰り返し，操作感の優れたパワーアシストを開発するために予算を使用する予定である．
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