「人間と物理的に接して動く機器の研究開発」／徳島文理大学【スタディサプリ進路】

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「人間と物理的に接して動く機器の研究開発」

理工学部機械創造工学科　樋口峰夫教授

― 樋口教授の研究内容について教えてください ―

　人間と物理的に接して動く機器の研究開発を行っています。工場内での人手による作業の補助や、介助・リハビリなどの医療・福祉用途に適用できる人間を支援する機器への要求が高まっています。このような用途に使われる機器は、人間と物理的に接して動くことが多いので、安全性が重要な課題となります。人間を支援する機器の代表として、従来から様々なロボットが開発されています。一般的なロボットでは、関節が強力なモータで駆動されるので、接触した人間を傷つけるリスクがありました。いかに高度な制御をしようと、強力なモータで動いている以上、本質的にこのリスクを避けることはできません。

― どのような分野に役立ちますか？―

　社会の少子高齢化を背景に、人間と協働するロボットや人間と共存して人間を支援するロボットへの期待が高まっています。近い将来、日常の様々な場面にロボットの登場が増えてくることでしょう。受動ロボティクスと線形和機構は、このような人間共存型の機器が人間と物理的に接触して働くときのリスク低減に役立つ技術です。
　この技術の応用例として本研究室では「受動型三次元上肢リハビリテーション装置」を開発しています。この装置は3関節のロボットアーム型の構造で、線形和機構を適用することでアーム先端を任意の2次元の案内面に拘束することができます。近年、高齢者、脳卒中患者など、上肢機能回復の訓練を必要とする患者が増加しており、理学療法士らを支援する装置の開発が望まれています。従来から研究されているような患者の動きをモータで補助するリハビリ機器には先ほど述べたようなリスクがありました。このリハビリ装置は手の動きが不自由になった患者がアーム先端を持って動かすことで手の動かし方を取り戻せるように支援します。
　また、その他の応用例として、人間が押す力で荷台を昇降する「自動昇降台車」の開発を行っています。