超フレキシブル超音波モータの開発と大腸内視鏡への応用

超柔性超声电机的研制及其在结肠镜检查中的应用

• 批准号: 17J04776
• 负责人: 金田 礼人
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J04776/
• 关键词: ソフトアクチュエータ; 超音波モータ; ソフトロボット; コイルばね

柔軟な連続体ロボットは従来の剛体リンク型ロボットとは異なり,柔らかく細長い体を生かして様々な環境を探索出来るため,産業,宇宙,医療分野での関心が高まっている.例えば低侵襲診断および治療において,ソフトアクチュエータを用いたロボット内視鏡は固有のコンプライアンス(受動性)のため,組織を誤って穿刺したり裂けたりするりスクを抑えることが出来る.これらのソフトアクチユエーションには空気圧チャンバ,形状記憶合金,流体強化エラストマー,マッキベン筋肉などの駆動原理が用いられてきたが,動作が遅い,ストローク（ひずみまたは移動距離）が短い,駆動源が扱いにくいなどの問題があった．これを解決するためにフレキシブル超音波モータを開発した.超音波モータは圧電素子が発生する微小な振動により,ステータ内の出力軸を駆動するモータであり,小型・高応答を特長とする.このモータの出力軸に柔軟性を持たせることで,素早く精確に動作するソフトアクチュエータの開発を目指した.そこで申請者が考案した手法「コイル型出力軸」である.コイルばねは円周方向の剛性が高く,ステータ中央の穴に挿入することで,その内周面と強く接触し振動を伝達できる(ゴムのような全体が柔らかい出力軸では、振動を吸収して動作しない)．今年度は，モータの試作，コイルばねによる予圧のモデル化，出力や速度等の基本性能の評価などの研究成果をまとめた論文がIEEE/ASME Transaction on Mechatronicsに採択された．また，出力軸のコイルばねを可変抵抗と見なすことで，位置セルフセンシングを行う手法を提案した．このセルフセンシングモータを複数個用いた連続体ロボットを構築し，フィードバック制御下で目標軌跡を追従できることを確認した．この研究成果をIEEE Robotics and Automation Letters (RA-L)に投稿した．

The development of the environment has been explored in the field of medicine, medicine, cosmology, medicine, medicine and medicine. For example, in the treatment of low-invasive disease, the treatment of the disease is not effective, and the tissue is damaged by the use of the internal device. The tissue is damaged, the tissue is damaged, and the tissue is damaged. This is due to the fact that the mechanical properties are not available in the air, the shape is alloy, the fluid is reinforced, and the principle of the movement of the muscle is used in this paper. The source of the engine is not responsible for any problems or problems. It is necessary to solve the problems of the ultrasonic wave. The ultrasonic wave is used to produce micro-vibration equipment, and the internal force of the machine is used to train the engine, and the mini-machine can be used to answer the special skills of the machine. Every effort is made to ensure that the operation is flexible and accurate, and that the action is always accurate and accurate. For those who apply for help, they will try their best to apply for the examination. There is a high level of sex in the circumferential direction, the central point is in contact with the machine, and the inner circumferential surface is in contact with the vibration device. All the people are in contact with each other. This year, the police have done a lot of work, and they have done a lot of work. Basic performance, such as speed, speed, research results, IEEE/ASME Transaction on Mechatronics, speed, etc., speed, speed and other basic performance. Please make sure that your research results are IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L) and contributory.

项目成果

柔軟チューブによって駆動するヘビ状ロボットの開発

开发由柔性管驱动的蛇形机器人

• 发表时间: 2019
• 作者: Toyoda M.;Yoshino J.;Kobayashi T.;豊田将也;Masaya Toyoda;Toyoda Masaya;豊田将也;Masaya Toyoda;豊田将也;豊田将也;豊田将也;Masaya Toyoda;Masaya Toyoda;金田礼人
• 通讯作者: 金田礼人

コイルばねを出力軸と知るフレキシブル超音波モータの開発

开发使用螺旋弹簧作为输出轴的柔性超声波电机

• 发表时间: 2017
• 作者: Toyoda M.;Yoshino J.;Kobayashi T.;豊田将也;Masaya Toyoda;Toyoda Masaya;豊田将也;Masaya Toyoda;豊田将也;豊田将也;豊田将也;Masaya Toyoda;Masaya Toyoda;金田礼人;金田礼人;金田礼人
• 通讯作者: 金田礼人

可撓性索状駆動装置

软线驱动

• 发表时间: 2018