2016年7月20日水曜日

『日の丸技術』東工大&岡山大発の人工筋肉を持つロボット開発!・・・

日本の技術者ら、人間のような筋肉をもつロボットを開発!
Sputik日本(2016年07月15日 ):http://sptnkne.ws/bF3u


東京工科大学の開発者らが新しいロボットを作成した。なるべく人間に近づけるようにと、機械には骨格が装備されている。



機械は空気ポンプで動作する。空気が内部の空気システムに汲み込まれることが必要。また、筋肉と同様の構造をもつ繊維でロボットを覆った。人間の体内で行われているように伸縮するものであり、これがスムーズな動きを可能にすることが期待される。

また、筋組織は、人間の関節と同様の動きを可能にする。ロボットは動くとわずかに揺れる。そのため、ロボットはまだ完成されていない。学者らは、機械に物を動かし、また顎を動かすことを覚えさせようとしている。最終目標は歩行、咀嚼、手の動きなどを完全に人間のようにすることだ。

先に報じられたところによると、モスクワのイノベーションセンター「スコルコヴォ」で障害者用のパワードスーツを開発するエクゾアトレト社が記者会見を実施する。


人工筋肉のロボットは俗に言う!〜、
『サイボーグ』により近いロボットです!・・・
SF (サイエンス・フィクション)ではなくて現実となる日がますます!と近くなりました!・・・


Musculoskeletal Robot Driven by Multifilament Muscles:


ロボットの脚には人間とほぼ同じ数の人工筋肉が取り付けられており、人間の歩行を再現できます。現在の技術ではまだ、補助なしで歩行するの無理のですが、動きには生物的な滑らかさがあり、これまでのピストンやサーボ機構で動くロボットよりも人間っぽいですね。
詰まり、サイボーグです。
 人工筋肉の伸縮は生物の筋肉と比べればだいぶ遅いため、現段階では自分でバランスをとらせることは不可能ですが、・・・技術が進歩すれば、人間と区別のつかないサイボーグが街中を闊歩する日が来るかもしれません。


東工大&岡山大発の人工筋肉ベンチャー「s-muscle」が始動! - 代表・鈴森教授が考える革新的なロボットとは!〜、
 新しい人工筋肉が開発された――そんな国内外のニュースが報道されると、・・・❝開発された人工筋肉がすぐに使えると思い浮かべるでしょうが、実用に耐えうるレベルのものは、実はまだ世の中にあまり出てきていません!❞ と、東京工業大学 工学院 ロボティクス研究分野の鈴森康一教授は話す。





東京工業大学 鈴森康一教授。s-muscleの代表取締役も務める。写真左は人工筋肉を用いて人と同じ駆動構造を構成したロボット     ☛ ☛ ☛


 人工筋肉、いよいよ実用化へ!〜、

東京工業大学と岡山大学の両大学発のベンチャー企業「s-muscle」が今年4月に誕生した。s-muscleでは、同社の代表を務める鈴森教授と岡山大学大学院自然科学研究科の脇元修一准教授らが中心となって研究を進めてきた細径人工筋肉を販売していく予定だ。人工筋肉の実用化に向けた大きな前進となる。


人工筋肉実用化の難しさ!〜、

人工筋肉と一口に言っても、ゴムや導電性ポリマー、形状記憶合金、カーボンナノチューブで作られたものなど、現在ではさまざまなものが研究されていますが、鈴森教授が着目しているのは、『マッキベン型』と呼ばれている人工筋肉です。

    
鈴森教授らが開発したマッキベン型の細径人工筋肉。ゴムチューブ内に空気を送り込んで圧力を高めると膨らむ。右の写真が空気を入れたときの様子

 マッキベン型は空気圧で動作する人工筋肉で、・・・原理自体は1960年代から確立されており、人間の筋肉に比べて3~5倍の力があります。
収縮率や力のを考慮すると、現在では唯一使える人工筋肉とされています。

マッキベン型の人工筋肉は!〜、
ゴムチューブの外周にメッシュを編んだ構造で、・・・ゴムチューブ内に空気を送り圧力を高めると、ゴムチューブが膨らみ、メッシュが径方向に広がる。すると、メッシュの角度が周方向に傾き、その分、人工筋肉が軸方向に収縮するという仕組みになっている。太りながら縮んで行く様は、人間の筋肉により近いものがある。


s-muscleでは、外径2mm、2.5mm、4.8mmの3タイプの人工筋肉を用意。人工筋肉単体、アセンブル品、駆動装置など、要望に応じた形で販売していく    ☛ ☛ ☛ ☛ ☛

鈴森教授らが開発したマッキベン型の人工筋肉の外径は、約2mm~5mmほど。10~40mm程度の太さであった従来のものに比べてはるかに細い。
細いゴムを均一に押し出す技術にポイントがあり、・・・ゴムは途中でその肉厚が変わってしまうと、まっすぐに伸び縮みすることができない。
メッシュの角度も重要で、・・・一般的には、20~25度程度の角度にすることで、軸方向に20%ほど縮む人工筋肉が設計できる。

 材料となる糸などを編みこむ『製紐』という業界では従来、この角度を細かくコントロールするという考え方がなかったが、・・・鈴森教授らは岡山県倉敷市の製紐会社 池田製紐所の協力のもと、耐久性のある材料を研究、細径化を実現し大量生産を可能にした。

ファッショナブルで着心地の良いパワースーツへ!〜、

鈴森教授らが開発する人工筋肉は、ロボットやパワースーツへの応用が考えられる。「モーターで動くパワースーツは金属なので、硬くて重くて着心地が悪いんじゃないかという気がしますよね。そこで、人工筋肉を利用して、おしゃれに気持ち良くすごせるデザインのパワースーツを作ることを目指しているアパレルメーカーもあります」と鈴森教授。



人工筋肉を織布化し、パワースーツの試作を進めている  ☛ ☛ ☛


人工筋肉がバラバラにならないよう横糸で編み込むことで、パワースーツを作ろうという考えだ。鈴森教授の研究室では、近所に住む裁縫が得意な主婦を技術員として採用し、織布のサンプルを作製してもらっているのだという。

実際に、人工筋肉の研究が進むにつれ、アパレルや福祉機器のメーカーから、人工筋肉を売ってほしいという声が上がってきた。自分たちの研究に使うのでいっぱいいっぱいだったため当初は断っていたというが、「そこまで欲しいといってくれるなら、じゃあ売ろうか、と」(鈴森教授)。


マッキベン型人工筋肉の課題!〜


マッキベン型の人工筋肉にも課題はある。それは、コンプレッサ(空気圧縮機)が必要となる点。コンプレッサは大きく、音も出るため、使える場所が限定されてしまう。そこでs-muscleでは、東京都小金井市のコガネイという空気圧機器メーカーとともに、小型空圧ポンプの開発も同時に進めている。

s-muscleの代表取締役を務めながらも、本業である大学教員としての業務もおろそかにはできない。両立に苦労しているという鈴森教授が目指しているのは、・・・
実際に役に立つものを作りたい!、例え、異論が噴出しても、革新的なロボットは、革新的なデバイス《人工筋肉、小型空圧ポンプ》によって、誰にでもでき様にしたい!
 
 これがs-muscle設立のきっかけだった。ういう動機なので、小さく確実に始めようと考え、身の丈にあった開発を進め、マーケットのニーズに応える形で技術や研究成果の事業化は大学発ベンチャーの手本となるでしょう! と鈴森教授は述べている。

人工筋肉は、素材・部品ですから、我々だけが抱えて持っているより、洋服や福祉の専門家と一緒に開発を進めた方が効果があり、・・・岡山大学と協力体制を組んで、企業と共同研究をしながら、まずは応用面を開拓していこうと思っています!❞ と鈴森教授が説明するとおり、s-muscleは、今年の7月から機能検証用に人工筋肉のサンプル出荷を開始し、細径人工筋肉の設計、開発、用途開拓を進めていく予定となっている。

参考文献:
◼︎【東工大&岡山大発の人工筋肉ベンチャー「s-muscle」が始動! - 代表・鈴森教授が考える革新的なロボットとは】: http://news.mynavi.jp/articles/2016/06/06/s-muscle/


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日本のロボット技術が世界に最先端を走ってい居るのは!〜、

思えば、ブログ管理人が子供の頃に心を踊らせて夢中になっていた手塚治虫の漫画『鉄腕アトム、』や横山光輝の漫画『鉄人28号』などに触発された優秀な頭脳を持つ子供たちが、成人して大学に進みが地道に研究開発した事が源流になっていると思われます。

60年以上も前の漫画が、夢ではなくて限りなく現実味を帯びてきた【東工大&岡山大発の人工筋肉ベンチャー「s-muscle」が始動! 】の大朗報でした!。

江戸時代に大輪の花を咲かせた町人文化の中で特筆できる職人芸が!・・・今なお、脈々と日本人の体内に流れている!・・・

東京工業大学 鈴森康一教授の主導の下で岡山県倉敷市の製紐会社 池田製紐所の協力体制が構築されて一段と進んだロボットの完成するでしょう。

亦、人工筋肉はロボットだけではなくて素材と利用して
衣料品などを開発して!〜、

✦ 手軽に体に着衣として利用して体の不自由な、寝たきりの方々が起き上がり歩く事もできるようになる!・・・

✦ 戦闘服として抜群の戦闘能力をもてる!・・・

✦ 建設現場や災害復旧作業で重い物を簡単に扱える!・・・

などなどの夢が大きく広がる、素晴らしき世界に誇れる『日の丸技術!』ですね!・・・




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