3-DOFマイクロハンドのモデリングぉよび実験システム構築

摘要

近年，ロボットは産業用だけではなく，救命や医療·福祉分野への利用が期待されている.救命や医療分野などでは，ロボットは損傷を加えることなく人や物体を扱うことが必要とされる.そこで，そのようなロボットを実現するために柔軟素材で構成されたソフトァクチユエータが注目されてきた.多くのソフトァクチユエータは空気圧駆動であるため，安全性が高く，生体など脆弱な物体に対し繊細な動作が可能である.ソフトァクチユエータの例として，McKibben型人工筋やフレキシブルマイクロアクチユエータ,小型湾曲型ラバーァクチユエータが挙げられる.McKibben型人工筋は空気圧が入力されると軸方向に収縮し，収縮力を発生させるァクチユエータである.McKibben型人工筋は軸方向に収縮する動作のみ可能であり，湾曲動作を行うことはできない.この問題を解決するために3-DOFマイクロハンドが開発された.3-DOFマイクロハンドは，McKibben型人工筋を3本平行に配置し，ラバーチューブで覆った構造をしているため，3自由度の湾曲動作が"能である.また，薄く平らな形状を有しているため狭い空間に入り込む小型ロボットマニピュレータや人の関節の動きを補助するリハピリテーシヨンロボットなどへの応用が期待できる.しかしながら，3-DOFマイクロハンドの入出力関係は非線形特性を有しているため複雑であり，従来の研究ではモデル化されていない.