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研究室のテーマは「ソフトメカニクス」+「人の動作支援と機能回復の支援」です.

「ソフトメカニクス」では主に,生体筋肉と似た特性を持つ空気圧人工筋肉の開発と改良を行い,空気圧の持つ柔らかさを重視したロボットや機械システムの開発へ展開しています.

「人の動作支援と機能回復」では,空気圧人工筋肉を応用したウェアラブルアシストデバイスや体重免荷型歩行支援システム,在宅型足関節リハビリ機械の開発を通して,農業分野での作業アシスト,高齢者の歩行支援や機能回復リハビリ支援分野への応用を進めています.

空気圧人工筋肉

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空気圧で筋肉のように伸縮する空気圧アクチュエータです.

より大きな出力や,ヒステリシスが少なく良好な制御性能が得られるような新しい空気圧人工筋肉を開発しています.

人工筋肉ロボットアーム

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空気圧人工筋肉で駆動する,人の腕の特徴を模擬した柔らかいロボットアームを開発しています.

人とロボットが共存して社会生活を補助したり,工場などで人と並んで作業を行うことが期待されています.これを実現するためには,人に対して本質的に安全なことが求められます.空気圧人工筋肉は空気の圧縮性による柔らかさを持つことから,このロボットアームも人に接触しても衝撃力を抑え,柔らかく接触することが可能です.

このロボットアームの開発を通して,人間の腕が人と接触するときの柔らかい反応を探り,人間と共存できるロボット技術の開発を目指していきます.

ウェアラブルアシストデバイス

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空気圧人工筋肉を利用したウェアラブルアシストデバイスを開発しています.ウェラブルデバイスとは身体装着型デバイスのことです.

中腰姿勢になった際に,脊柱起立筋の筋活動を低減させるようなアシストを行い,腰痛予防や疲労の軽減を目指しています.

人の筋骨格解析と力学解析に基づいた機構設計を行い,人体に対して効果的なアシスト力が発揮できるようなデバイスを開発します.

ウェアラブルアシストデバイスは効果的なだけでなく人の動きを妨げないことが重要で,これを実現する機構を設計実装し,装着時の快適性の向上を目的として開発しています.

体重免荷型歩行支援機械

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空気圧人工筋肉を利用した,体重免荷型の歩行支援機械を開発しています.

高齢者など,膝に体重負荷がかかることで痛みを持つ人が,体重負荷を減らして歩く運動を促進するための機械です.

空気圧人工筋肉の柔らかさと力制御の導入により,歩行時の体の上下動に連動した適切な体重免荷動作の実現を目指して研究しています.

在宅向け足関節可動域訓練機械

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在宅リハビリテーションを想定した,足関節可動域訓練装置を開発しています.

空気圧人工筋肉のもつ柔らかさにより,足関節の急激な反射動作などが生じても変形し,足関節に過剰な負荷がかからないシステムを目指して開発しています.

空気圧人工筋肉の拮抗駆動とコンプライアンス制御により,関節可動域訓練のときの動作の硬さを調節できる仕様になっています.

大玉トマト収穫用グリッパー

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秋田県の注目農業品目の一つに大玉トマトがあります.

大玉トマトの自動収穫を目指して,空気圧で駆動する非制御系グリッパーを開発しています.

簡単操作と確実な大玉トマトの把持の両立と,軽量化を進めています.