柔軟空気圧シリンダを用いた低コスト・可搬型上肢リハビリ機器の開発

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高齢化社会を迎え，リハビリ機器やパワーアシスト装置の開発が盛んに行われている．本研究では，以前に2つの柔軟空気圧シリンダをリング状に曲げ直角に交差させて構成した球面アクチュエータを試作し，手に持って腕や肩などのリハビリテーションを行うための可搬型上肢リハビリテーション機器へ応用した．本年度は，この球面アクチュエータを空気圧ではなく水道水圧で駆動することを検討した．水道圧は，家庭で簡単に入手できる流体圧力源であり，その圧力の利用には，防錆性のある弁が必要になるが，その性質から，これらの弁は総じて高価であることが多い．そこで，屈曲させた2本の軟質ポリウレタンチューブ（内径2.5mm，外径4.0mm）と2種類のチューブコネクタ，小型RCサーボモータから構成される低コスト4ポート型サーボ弁使用する．このサーボ弁はチューブの屈曲角を制御し，管路断面積を増減させることで気体／液体の両流体の流量を制御できる弁であり，金属製の摺動部や錆の心配がなく使用できるメリットがある．この弁と以前開発した3次元位置計測装置を可搬型上肢リハビリ機器に搭載した．実験より，防水などの課題は残るものの，水道水圧による機器の姿勢制御を実現した．