2022 Fiscal Year Annual Research Report
スナップモータ：撃力インタラクションによる小型軽量アクチュエーション基盤の創成
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20H02106
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
望山 洋 筑波大学, システム情報系, 教授 (40303333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 友之 筑波大学, システム情報系, 准教授 (50424825)
矢木 啓介 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (90802710)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アクチュエータ / 撃力 / ソフトロボティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，フィジカル空間に有効に働きかける小型・軽量の新しいアクチュエーション基盤技術を確立し，超スマート社会の実現に貢献することである．この目的に対し，本研究では，既存の電磁モータと最新のソフトロボティクスを融合させた“スナップモータ”によるアクチュエータ基盤技術の確立を目指している．スナップモータは，撃力によりフィジカル空間に働きかけるアクチュエーション技術である．具体的には，弾性ロッド，電磁モータ，フレームの３つの構成要素のシンプルなループ構造であり，弾性ロッドに飛び移り座屈を生じさせることで俊敏動作を得て，撃力を生む．今年度は，以下の研究成果を得た．
まず，「スナップモータの設計論の構築」の課題に関して，設計論のベースとなるロッド理論に基づくシミュレーション技術と，撃力性能に関する最も重要な物理量である力積の計測技術の知見を得た．前者については，その研究成果の一部を，ソフトロボティクスの世界初標準テキスト「ソフトロボット学入門」で公表した．
また，「打音検査用アクチュエータとしての応用可能性」の課題に関して，スナップモータを搭載した打音検査ドローンを構築し，コンクリート不良を調べる実験を現場で行い、その有効性を検証した．このベースとなる技術に関する研究成果は、ロボティクス分野におけるトップレター誌であるIEEE Robotics and Automation Lettersに採択され，公表されている．
これらに加えて，スナップモータを活用して、人間の関節の遠隔リハビリテーション診断を行う新たな応用展開の可能性も示した．この研究成果は，伝統のあるロボティクスの学術雑誌Advanced Roboticsに採択され，公表されている．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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