Development of a Silicon Outer Fence Mold Actuator and Application to Welfare Devices

硅外围栏模具执行器的研制及其在福利设备上的应用

• 批准号: 14550252
• 负责人: HAYAKAWA Yasuhiro
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Nara National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14550252/
• 关键词: Rehabilitation Machine; Silicon Rubber; Pneumatic Actuator; Welfare; Soft Mechanism; Sponge Rubber; Active Supporter; Congestion Prevention Mat; 発砲ゴム; 福祉機器; 血中乳酸濃度

In order to develop a human friendly support machine for elderly people, improvement of the interface between human and mechanical system has been becoming very important. Especially, soft mechanical interfaces are strongly required in motion assist machines for handicapped people or elderly people. Therefore, an actuator that has both active elements and passive elements attracts attention to design the soft mechanical interface. To realize these elements, we propose a new type of pneumatic soft actuator that a sponge rubber is covered with silicon rubber (Silicon Outer Fence Mold Actuator). The structure of the sponge rubber is divided into two types. One is flat type actuator whose sponge form is flat shape and the other is clipping type actuator whose one sponge layer is cut by square shape.In order to clear the difference of characteristics of two actuators, we cleared the basic characteristics of the actuators and investigated both position control and trajectory control with the actuators. From some experimental results, the control performance of the clipping type actuator was clarified. Furthermore, in order to indicate the effectiveness of the actuator, we applied the actuator to an active supporter for welfare machines. It was clarified that the burden degree of the body in leaning motion is reduced by making use of the active supporter through some experimental results. Furthermore, we applied the actuator to a congestion mat to realize the body pressure dispersion.

为了为老年人开发人类友好的支持机，人类和机械系统之间界面的改善已经变得非常重要。特别是，对于残障人士或老年人的运动辅助机器，强大的机械界面是强大的。因此，具有主动元件和被动元件的执行器会引起人们对设计软机械界面的关注。为了实现这些元素，我们提出了一种新型的气动软执行器，即海绵橡胶被硅橡胶覆盖（硅外围栏霉菌执行器）。海绵橡胶的结构分为两种类型。一个是扁平型致动器，其海绵形式为扁平形状，另一个是剪裁型执行器，其一个海绵层是按平方形切割的。从一些实验结果中，阐明了剪裁类型执行器的控制性能。此外，为了指示执行器的有效性，我们将执行器应用于福利机的主动支持者。澄清说，通过一些实验结果利用主动支持者，可以减少身体的负担，从而降低了倾斜运动的负担。此外，我们将执行器应用于拥塞垫，以实现身体压力分散。

项目成果

Y.Hayakawa, M.Aichi, H.Mori, T.Kodaka, S.Higashiura: "Development of a Welfare Support Element Using Silicon Outer Fence Mold Actuator"Proceedings of 2nd Welfare Technology Symposium. (2002)

Y.Hayakawa、M.Aichi、H.Mori、T.Kodaka、S.Higashiura：“利用硅外栅栏模具致动器开发福利支持元件”第二届福利技术研讨会论文集。

早川恭弘: "シリコン外殻型発泡ゴムアクチュエータに関する基礎研究"日本フルードパワーシステム学会春季フルードパワーシステム講演会. (2002)

Yasuhiro Hayakawa：“硅壳泡沫橡胶执行器的基础研究”日本流体动力系统协会弹簧流体动力系统讲座（2002）。

早川恭弘: "福祉介護にも応用可能な多機能人間親和型アクチュエータSOFMA"2003中小企業ビジネスフェアin KANSAI. (2003)

早川泰弘：“SOFMA，一种可应用于福利和护理的多功能人性化执行器”2003年关西中小企业商务博览会（2003年）。

早川恭弘: "人間親和性を有するシリコン外殻型発砲ゴムアクチュエータ"日本フルードパワーシステム学会誌. Vol.34・No.5. 117-120 (2003)

Yasuhiro Hayakawa：“具有人体亲和力的硅壳型泡沫橡胶致动器”日本流体动力系统学会杂志第34卷第117-120号（2003年）。

早川恭弘: "シリコン外殻型ゴムアクチュエータを用いた床ずれ防止マットの開発のための基礎研究"平成15年秋季フルードパワーシステム講演会. (2003)

Yasuhiro Hayakawa：“使用硅壳橡胶致动器开发褥疮预防垫的基础研究”2003年秋季流体动力系统讲座（2003年）。