UEC国立大学法人電気通信大学

空気圧ゴム人工筋を用いた柔軟なアクチュエータの開発

 人に優しく,かつ,軽量・柔軟なアクチュエータを実現するために,空気圧ゴム人工筋を用いた駆動制御装置を開発しています.空気圧ゴム人工筋を用いた従来のアクチュエータは,人工筋内部の圧力を比較的に高い圧力状態にした制御装置が多く見られますが,柔軟性に欠けます.一方,本研究では,低圧域(2気圧程度)から高圧域(6気圧程度)までをカバーする動的モデルを同定し,柔軟性を調整可能な位置決めとトルク制御を実現する駆動制御装置(ユニット)の開発を目指しています.そして,このユニット様々な機器に応用することで,使いやすいパワーアシストやリハビリ機器の発展に繋がることを期待しています.

 本サイトでは,これまでに得られた研究成果のプログラム(人工筋の数理モデル,パラメータ推定法,カルマンフィルタなど)を順次公開し,個々の仕様に適した人工筋開発やモデルベースアプローチによる技術開発などにご活用ください.なお,本サイトでの公開資料・プログラムに関することや技術相談については,小木曽までメールにてお問い合わせください.

McKibben型空気圧ゴム人工筋の数理モデル

 準備中...

 

人工筋モデルのパラメータ推定

 本プログラムは,空気圧ゴム人工筋モデル内に含まれる未知パラメータの推定に使用することを目的とします.この推定プログラムは,粒子群最適化に基づいた推定アルゴリズムを使用します.推定の効率化を図るため,過去に推定したパラメータ情報をサポートベクターマシンに適用して探索空間を人工筋製品種別に分類し,その空間内に初期探索点を配置します.動作環境は,MATLAB 2015b以上で用いることを想定しています.なお,ActiveLink TAA10,FESTO DMSP-10-250N,FESTO DMSP-20-200N では,効率的に探索することができます.

推定プログラムフォルダ(dropbox)へ

 

ソフトセンサーによる収縮率推定

 準備中...

 

謝辞

 本研究は,第25回マツダ研究助成 09KK-296 (2009),および,JSPS 科学研究費 若手研究A 25709014 (2013-2015) の助成を受けました.