二関節筋型油圧バイラテラルサーボによる動力義手の機構と制御

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  • Mechanism and control of powered artificial arm with bi-articular muscular hydraulic bilateral servo

抄録

<p>事故や疾病による両肩離断の者には, 動力義手の必要性が高い. 近年, 両肩離断の者に対して, 多自由度の電動義手を使用する試みがなされるようになってきた. しかし, これまでに実用化が進められつつある多自由度の電動義手は, 機構と自由度とその制御の相反する課題を根本的に解決していない. そこで, 腕部は体幹の残存機能を生かすことで5自由度とした装着型と, 2自由度の外部ターミナルを用いることでデスクトップ非装着型として使用できる油圧-電動ハイブリット型動力義手を提案し, その開発を進めている. この動力義手は, 電気制御の制御性と油圧の高出力性を両立する油圧バイラテラルサーボアクチュエータを使用し, 歯車減速機構を使用しない高剛性な関節機構であること, 上腕部は, シリンダ型のアクチュエータによりシリンダが上腕骨の構造体として機能すること, 二関節筋型により肩・肘の同時駆動, 独立駆動が可能であること, 前腕部は, ロータリ型のアクチュエータにより3自由度の高剛性な機構を満たすことにより, これまでのデザインコンセプトを大きく変えるものである. また, ハンドは各指が電動モータで駆動され精密な動きが可能であり, 手掌部はアーチ構造で対象物の形状に倣う受動的剛性調整機能を有する5自由度の電動ハンドである.</p>

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