2014 Fiscal Year Annual Research Report
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26249028
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鈴森 康一 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00333451)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
脇元 修一 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (40452560)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 人工筋肉 / アクチュエータ / 筋骨格ロボット / 空圧人工筋 / ソフトアクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在の人型ロボットと実際のヒトの身体の駆動機構は大きく異なっており，これが両者の運動特性に様々な違いを生んでいる．しなやかで｢生き物らしい｣運動特性を持ったロボットを実現するには，十分な収縮能力を持ち，集積して超多自由度機構を駆動できる「人工筋」の実現が鍵となる．
本研究では，①｢電気駆動｣と｢多線維構造｣を特徴とする｢次世代マッキベン人工筋｣を実現し，②｢筋骨格ロボット機構｣に適用してその可能性を実証することを目的としている．
①マッキベン人工筋の電気駆動と多繊維構造化に関しては，本年度はナフィオン膜の両面に電極形勢ならびに白金メッシュを組み込んだ構造とすることで，発生した酸素と水素をナフィオン膜表面に保持することを可能とし，その結果，それまで数10秒かかった気液変換応答を，1秒程度の応答に向上させることができた．これにより実用的な応答速度を持つ電気駆動マッキベン人工筋の実現に目処がたった．また，多繊維化に関しては，数10本～100本程度の集積化と端末処理技術を確立し，その特性を明確にした．
②筋骨格ロボットに関しては，人体の下肢および上肢を真似た冗長駆動の筋骨格ロボット機構を試作し，実際の人体に近い動作特性を示すことを実証した．
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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
①本研究の成功の鍵となるナフィオン膜を用いた気液化学反応を1秒程度の応答性でコントロールできるようになった．②数10本～100本程度の集積化と端末処理技術を確立した．③人体の下肢および上肢を真似た冗長駆動の筋骨格ロボット機構を試作し，実際の人体に近い動作特性を示すことを実証した．
これらは本研究のゴールに向けた確実な成果であり，順調に研究は進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
ナフィオン膜については現在のものは硬いので，柔らかく変形自在な膜を開発する．このためにH27年度は新たな研究分担者を1名追加した．また，この仕組みをマッキベン人工筋内に作りこみ，最終目標に向けた施策を開始する．
集積化については板状筋など，様々な形状の筋肉構成技術を実現する．筋骨格ロボットについては，全身にわたる筋駆動系を実現し，駆動系の類似が特性の類似につながることを実証する．
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