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3次元の運動制御機能を持つ「咀嚼ロボット」による食品のテクスチャー評価方法の開発

利用具有3D运动控制功能的“咀嚼机器人”开发食品质地评价方法

基本信息

批准号：
09780023
负责人：
柳澤幸江
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Wayo Women's University (1998)Wayo Women's Junior College (1997)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

3次元運動によって行われている咀嚼運動に伴って知覚される食物テクスチャーを、機器的測定によって明らかにすることを目的に、6自由度の運動制御が可能である咀嚼ロボットの開発およびそれを用いてのテクスチャー評価方法の検討を行った。本研究によって、6自由度パラレルリンク機構を用いて咀嚼運動の再現が可能な機器の開発ができた。さらに本機器は6軸力センサーを用いることにより、3次元方向の力と回転を測定することができた。これによって、食品破壊時の応力を多面的に評価することが可能となった。本咀嚼ロボットを用いて、本年は圧縮破壊に伴うテクスチャー測定に、従来の1次元の圧縮に側方運動を加えての破断応力の変化を検討した。従来のテクスチャー測定機器は上下の定速度運動であるために咀嚼運動の充分なシュミレートは出来なかった。食品を圧縮するプランジャーについては、今後歯型等の検討が必要であるが、本年は最もスタンダードである3mm直径の円柱型を用い、圧縮率90%でプランジャーの移動速度は5,10,15mm/secとした。側方移動距離は、0から6mmまで1mm刻みで変化させた。試料は物性特性の異なるかまぼことようかんを用い、試料厚みは5mmとした。その結果、ようかんは側方移動距離が大きくなるのに従って破断応力が低下したが、側方向の力が縦方向の力より大きくなった。一方弾力性の大きいかまぼこは、側方運動の増加に伴って応力も増大したが、側方向の力の増大は小さく、食品の物性特性による差が認められた。今後、プランジャーの形態、移動運動様式、速度を検討することで、咀嚼運動により近い圧縮のシュミレートを実現させる予定である。

3-D motion control is possible in the development of chewing motion and the evaluation method of chewing motion. This paper studies the application of 6-DOF mechanism to the reconstruction of chewing motion and the development of machines. This machine has 6-axis force measurement. This is a multi-faceted evaluation of food quality. This paper discusses the change of breaking force caused by compression and lateral movement in the first dimension. To determine the speed of the machine up and down the full chewing motion Food compression ratio is 90% and the moving speed is 5,10,15mm/sec. Lateral movement distance is 0 mm, 6mm, 1mm, and 0 mm. The sample has different physical properties and thickness of 5 mm. As a result, the lateral movement distance is large, the breaking force is low, and the lateral force is large. The increase of lateral movement is accompanied by the increase of lateral force, the increase of lateral force is accompanied by the decrease of physical property of food. In the future, the shape, movement pattern and speed of the chewing motion will be discussed.