2016 Fiscal Year Research-status Report
次世代空圧ソフトアクチュエータを使用した内骨格型パワーアシストウェアの開発
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16K06185
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
佐々木 大輔 香川大学, 工学部, 准教授 (50372686)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ソフトメカニクス / ウェアラブルロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題で開発するパワーアシストロボットは，パッシブ型同様に用途を限定し，アシスト率は20－30％程度で作業の軽労化を目的とする．ここで，軽量柔軟な空圧ソフトアクチュエータと布を使用することで，パッシブ型の長所を有しつつ，アシスト力，機能性を向上させた外骨格を使用しない衣服状の“パワーアシストウェア”を実現する．
パワーアシストウェアの実用性を向上させるためにはアクチュエータの管路やその周辺機器の小型化が必要である．従来のパワーアシストウェアに用いるアクチュエータは配管との接続部分などが小型化を阻害していた．そこで平成28年度は，パワーアシストウェアに使用するためそれ自体が管路を有するようなアクチュエータに関して試作検討ならびにアクチュエータに装着する携帯性に優れたエアバルブの開発と評価を行った．
開発したアクチュエータは，アクチュエータ部分，管路部分の形状を持つよう裁断，縫製した布材にシリコーンゴムを浸潤させ凝固させた構造である．従来構造では，エアを密閉するゴムバルーン，膨張を抑制する布材などがそれぞれ必要であったが，この構造にすることで内部に圧縮空気を供給した場合には空気が漏洩することなく膨張動作を行える．
また，パワーアシストウェア用に開発したエアバルブはシリコーンゴムチューブの屈曲，伸展により管路を遮蔽する構造である．シリコーンゴムチューブの屈伸には，ベローズに圧縮空気を供給した際の膨張力を使用することで，アクチュエータと同じ空圧源で駆動可能なことからシステムの小型，軽量化に大きく寄与できる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は，パワーアシストウェアに使用するためのアクチュエータに関して試作検討ならびにアクチュエータに装着する携帯性に優れたエアバルブの開発と評価を行った．
開発したアクチュエータは，縫製した布材にシリコーンゴムを浸潤させ凝固させた構造である．単純な製法および構造であるが，内部に圧縮空気を供給した場合には空気が漏洩することなく膨張動作を行えることから，パワーアシストウェアへの実装の実現可能性を確認できた．
また，パワーアシストウェア用に開発したエアバルブはシリコーンゴムチューブの屈曲，伸展により管路を遮蔽する構造である．シリコーンゴムチューブの屈伸には，ベローズに圧縮空気を供給した際の膨張力を使用することで，アクチュエータと同じ空圧源で駆動可能なことからシステムの小型，軽量化に大きく寄与できる．本年度は，機構の原理確認用の試作を行い，想定した動作を実現可能であることを実験的に確認した．次年度に向けての基礎技術の確立が行えた．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度原理確認を行ったエアバルブは，良好な性能を有することを確認できている．しかしながら，アクチュエータに実装するにはベローズにより揺動運動を行うエアバルブ用のシリコーンチューブをどのように取り付けるかと言う課題がある．
本年度は，エアバルブ用のシリコーンゴムチューブの入，出口側が動作しないよう取り付けその中間部分をベローズにより遮蔽する構造とすることで，搭載性の向上を図る．
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Research Products
(1 results)
