物体を隙間なく覆う固定具に必要な力学特性の解析と実現

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本研究の目的は、物体を隙間なく覆ったのちに硬化する固定具の開発とその理論的解析である。2022年度は、内部の空気を抜くことで収縮し、物体に巻き付くリング形状のグリッパ（ゴムバンドグリッパ）について、隙間なく巻き付くことができる物体の大きさ、形状、位置を理論的に解析し、実験による検証を行った。その結果、ゴムバンドグリッパは、さまざまな大きさ、形状の物体に隙間なく巻き付けることが示された。また、物体の位置が異なる場合にも巻き付けることが示された。これらの研究成果は、学術誌Journal of Robotics and Mechatronicsに論文として発表した。また、ゴムバンドグリッパをロボットアームに固定するための機構を開発し、柔軟物の把持、重量物の把持、トルクを必要とする把持物体の回転が一つの機構で実現できるようにした。また、グリッパの収縮を調節することで、豆腐を壊さずに持ち上げられることを実験で示した。さらに、ゴムバンドグリッパの構造を基に、縦方向と横方向の両方に伸縮できる板状の収縮機構を開発し、それを用いた箱型の自動梱包機構を開発した。板状の収縮機構は、物体の梱包だけでなく、ロボットのアクチュエータとしても利用できると考えられる。これらの成果は2023年6月28日より開催される日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会（Robomec）で発表する。さらに、織物を積層した可変剛性シートが曲面を隙間なく覆うために必要な伸縮率を理論的に解析し、実験により検証した。本成果は学術誌に投稿し、査読中である。