名前：

太田 裕樹

学年/肩書：

博士課程前期課程1年

役職：

したっぱ

グループ：

ロボット

趣味：

ゲーム、特に音楽ゲーム

一言：

行け、パルキア！あくうせつだんだ！！

研究テーマ / Research topic

ゴムチューブを布表面に刺繍して所望の変形を実現するアクチュエータの開発

研究をひとことで

私は、空気圧と刺繍を用いた「動く布」の実現について研究しています。

研究概要

ウェアラブルデバイスへの応用を見据え、軽量で柔軟なソフトアクチュエータが開発されている。「動く布」である布状アクチュエータは、ソフトアクチュエータの一種である。布であることから、衣服形状にすることで装着者に運動知覚を与えるデバイスや、スリーブ形状にすることで接触感覚を提示可能なデバイスなど、様々な応用が研究されている。

私は、空気圧をゴムチューブに入力した際に生じる、三次元的に大きく膨張する作用に着目した。ゴムチューブを刺繍糸で布基材に縫付することで、この膨張を変形に活用する布状アクチュエータ（以下、刺繍アクチュエータ,図1)の開発をしている。刺繍の縫い方によってゴムチューブ膨張と糸の作用をデザインし、収縮、伸長等、様々な変形の実現が可能であると考えられる。

図1:刺繍アクチュエータ

研究内容

刺繍アクチュエータは、ゴムチューブを布面に縫付して構成される、布状アクチュエータである。空気圧によるゴムチューブの膨張を糸と布で制限し、破裂を防ぐと共に、膨張力を利用して布の変形を生み出す。

ゴムチューブを布に縫付する際、刺繍機を用いることで様々な縫付パターンを用いることができる。この縫付パターンが変化することにより、膨張を抑える糸の作用が変化し、異なる変形が生じる(図2)。このことから、刺繍アクチュエータは縫い方を変えることで変形をデザインすることができると考えている。

私の研究内容は、刺繍アクチュエータの開発である。これまでは、刺繍を用いるコンセプトから試作品を作成し、縫い方によって異なる布面変形が実現できることを確認した[1]。

現在は、所望の布面変形を実現する刺繡アクチュエータの設計を可能とするため、刺繍アクチュエータの設計と変形の関係をモデリングしている。

図2: 刺繍アクチュエータ試作品の変形

文献

[1]太田 裕樹, 舟洞 佑記, 道木 慎二, 加藤 大貴,  “刺繍・ゴムチューブ・布を利用したアクチュエータの試作”, Robomech2024 予稿集, 6, 2024.