Koki NAKAGAWA – 道木研究室

Koki NAKAGAWA

名前:
中川 滉貴
学年/肩書:
博士課程前期課程1年
役職:
したっけ
グループ:
ロボット
趣味:
特撮

研究テーマ / Research topic

布状アクチュエータの発生力計測

 

 

研究背景と目的

ソフトアクチュエータとは

空気圧式ゴム人工筋肉を使った歩行トレーニング装置[1]

ソフトアクチュエータとは軽量、柔軟な素材が変形することにより機能するアクチュエータです。その軽量、柔軟という特徴を活かし、ウェアラブルデバイス分野を中心に広く研究されています。

左の画像はブリヂストン社の空気圧式ゴム人工筋肉を利用した歩行トレーニング装置です。組み込まれているソフトアクチュエータは、ゴムチューブの中の空気を加減圧することにより伸縮し、ヒトの筋肉のような動きができます。

 

 

布状アクチュエータの開発

布状アクチュエータ

平ゴムを編んで作られた布の両面に,空気圧によって収縮するMcKibben型人工筋を配置することで,左図のような新しいソフトアクチュエータが開発されました。既存のソフトアクチュエータの多くは収縮のみ、曲げのみといった1自由度の変形を行いますが、この布状アクチュエータは前屈、側屈、回旋といった自由度の高い変形が可能です。

また下の動画のように筒状に成形することができ、単一のデバイスで幅広い3次元的動作が可能です。体に巻き付けることで体表面に追従する柔軟なアシストスーツを実現できる可能性も秘めています。しかし、現在布状アクチュエータは実用化には至っていません。

 

 

布状アクチュエータの課題

布状アクチュエータをアシストスーツとして用いるために、所望の変形および力を実現するデバイス設計法を確立しなければいけません。そのためには変形と発生力のモデリングが必要です。現在変形のモデリングについては検討されていますが[2]、発生力のモデルリングについては未検討です。

発生力のモデリングには、まず実際にどのくらい力が出るのかを知る必要があります。そこで問題となるのが、計測方法です。柔軟な面状のアクチュエータは今までなく、布表面に発生する力を直接計測するセンサはありません。そこで計測手法の確立が求められます。

 

 

 

現在の取り組み

STEP1として、布表面に発生する力の計測手法の検討および実験を行ってます。

 

 

 

[1]Rentec Jornal「Vol.141 空気圧式ゴム人工筋肉を使った歩行トレーニング装置」journal.orixrentec.jp/2018/02/post-57.html

[2]名古屋大学道木研究室 山口紘生 http://doki-n.nuee.nagoya-u.ac.jp/member/hiroki-yamaguchi