权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

空間的アクセス性評価による小型空気圧アクチュエータ駆動ポータブル肩義手の開発

基于空间可达性评估的小型气动执行器驱动的便携式肩假体的开发

基本信息

批准号：
25922011
负责人：
関根雅
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25922011/
关键词：
肩義手空気圧アクチュエータ空間的アクセス性

项目摘要

1. 研究目的肩義手は前腕・上腕義手と比較して, 高い自由度と多くのアクチュエータを必要とし, サイズは大きく重量も重く, 制御機構は複雑となり開発が困難となる. 本研究では, 日常生活においてユーザーが使いやすい, ポータブルな軽量肩義手の開発を目的とした.2. 研究方法目的の肩義手を開発するために, 下記を設計コンセプトとした.(1)軽量化と携帯性のために小型の空気圧ゴムアクチュエータと携帯型コンプレッサを採用. このアクチュエータの粘弾性は義手の柔軟性・親和性, すなわち肩義手使用の安全性に寄与する.(2)高剛性と高出力を可能にするパラレルリンクメカニズムを採用. しかしながら, パラレル構造の可動領域は小さく限られるため, 義手の作業領域は, 義手使用者個人が頻繁にアクセスする領域に適応させる必要があり, 構造の最適化設計が必要である。(3)重量部品の据え付けと義手本体の格納・突出が可能なバックパックを装備する. これにより軽さ感覚と携帯性の向上が期待される.3. 研究成果まず健常者について, 実際に数種類の日常生活活動を計測し, その空間的な活動領域を満たすべく, 義手構造の最適化設計を行った. 義手の各部寸法やリンクの取付け角度, アクチュエータの配置をパラメータとし, 空間アクセス性と操作性, さらにアクチュエータの所要力を評価することで, 普段の活動形態や身体に合わせた実用的なオーダーメイド型肩義手の設計プロシージャを構築した. さらに計測された動作における手先の軌道を基に, 人間のリンクモデルを作成し, 逆動力学を用いて義手の所要トルクや腰部の負荷を解析するソフトも開発した. その結果, 義手アーム本体からバックパックへ重量を分配することで, シミュレーション上で腰部の回転トルクを軽減できることも示した. 以上の結果に基づき, 樹脂パーツと空気圧アクチュエータを用いた軽量試作機を製作した.

1. Objective: To compare the upper wrist and the lower wrist of the shoulder arm with the upper wrist and the lower wrist of the shoulder arm, the degree of freedom of the shoulder arm is higher than that of the upper wrist. This study aims to explore the development of human rights in daily life. 2. The purpose of this study is to develop and design a new approach to the problem. (1)The quantization and portability of small air pressure devices are adopted. The viscosity, flexibility and affinity of the prosthetic hand are related to the safety of the use of the prosthetic hand. (2)High rigidity and high output can be used in various applications. The movable domain of the structure is limited to a small area, the working domain of the artificial hand is necessary for the artificial hand user to frequently access the domain, and the optimal design of the structure is necessary. (3)The weight part is attached to the body of the hand and protrudes from the body of the hand. 3. The first step is to improve the quality of the products. The research results show that the healthy people are in the middle of the study, and several kinds of daily life activities are actually measured. The activity fields of the space are open to the public, and the optimal design of the artificial hand structure is implemented. Each part of the arm has a different angle, a different configuration, a different space, a different operability, a different movement, a different body, a different shoulder, and a different design. In order to calculate the motion of the hand, the orbit of the hand is based on the calculation of the inverse dynamics of the hand, and the load of the waist is analyzed. As a result, the weight of the prosthetic arm body can be distributed between the legs, and the waist area on the arm can be reduced. The above results show that the resin has a high pressure and a low temperature.