パワーアシスト ロボット 書籍
 
No.1812
 
 

◎ 『 IoTは感覚器,クラウドは頭脳,ロボットは手足 』
◎ 超高齢化社会の新市場,政府のロボット関連予算も急増中!
◎センサ,アクチュエータ,モータ,電源,プラスチック,ゴム,流体金属
   ・・・ 求められる部材,性能が足りてない部材とは?

パワーアシスト・ロボットに関する

  材料,電子機器,制御と実用化,その最新技術

発刊日:2015年4月10日  体 裁:A4判 590頁  定 価:80,000円(税抜)  ISBN:ISBN978-4-86104-575-2


■ 本書のポイント、読みどころ

◎超高齢化社会,労働人口減少時代に対応するパワーアシスト機器

   ・歩行支援,リハビリ治療, 手術ロボット,重労働作業の疲労軽減

   ・人体に密着・接触する部位の安全性

   ・精密で高速な反応,駆動時間の向上


◎軽さと強さの両立,なめらかな動き, 新素材・材料技術の可能性

   ・反復動作に対する耐久性

   ・自己修復材料による回路や外皮回復

   ・防水,防錆,結露,発塵対策

   ・ヒトや動物,生物模倣の材料設計



◎ロボットやパワーアシストの良否を決める駆動・制御・認識・ネットワーク

   ・速度,位置決め,対象物認識,物体の形状認識や障害物の検知など
    鍵を握る「センサ」と「アクチュエータ」

   ・「ノイズ対策」 : 誤動作は重大な問題に


◎極限環境,体内での使用など パワーアシスト・ロボットの未来予測

    ・災害現場,原発,溶鉱炉,宇宙など 過酷環境下での利活用

    ・虫型ロボット,分子サイズロボット

    ・視覚を補うロボットの目

■ 執筆者(敬称略) 

名古屋大学 小橋 眞 日本精工(株)  横内 敦
三菱エンジニアリングプラスチックス(株) 森本 馨 北九州工業高等専門学校  開道 力
技術士 竹村 泰彦 大日本印刷(株) 倉持 悟
前田技術事務所  前田 豊   関西大学 葛谷 明紀
信州大学 倪 慶清 日本メクトロン(株)  尾崎 和行
信州大学 橋詰 拓男 THK(株) 遠藤 嘉将
NPOバイオマス産業社会ネットワーク 泊 みゆき 電気通信大学 田中 基康
(株)精工技研  平尾 朋三 日本大学 内木場 文男
星和電機(株) 堀口 剛 (株)ニプロン 西留 直樹
物質・材料研究横構 新谷 紀雄 早稲田大学 高橋 俊輔
北海道大学 原田 宏幸 三菱重工業(株) 大西 献
(株)ガードナー 篠崎 信之 富士機械製造(株) 五十棲 丈二
産業技術総合研究所 安積 欣志 アクティブリンク(株) 小西 真
中央大学 中村 太郎 日本医科大学 原 行弘
東海ゴム工業(株) 橋本 和信  東北大学 平田 泰久
パナソニック(株) 藤井 映志 千葉工業大学 関 弘和
パナソニック(株) 張替 貴聖 津山工業高等専門学校 則次 俊郎
パナソニックプレシジョンデバイス(株) 渡邊 修 NECソリューションイノベーター(株) 甲斐 正義
東京工業大学 横田 眞一 (株)ニッセイ基礎研究所 青山 正治
東京工業大学 吉田 和弘 アスカ(株) 武満 知彦
富山県立大学 小柳 健一 (株)今仙技術研究所 鈴木 光久
大分大学 菊池 武士 (社)かながわ福祉サービス振興会 関口 史郎
ロード・ジャパン・インク. 木本 彰 東リ(株) 大畑 慎治
山形大学 三俣 哲 名古屋工業大学 森田 良文
(独)産業技術総合研究所 井野 秀一 九州産業大学 榊 泰輔
静岡県工業技術研究所  細野 美奈子 首都大学東京 武居 直行
東京大学 中井 亮仁 (株)東芝 浅井 知
安川電機(株) 橋口 幸男 (独)農業・食品産業技術総合研究機構 林 茂彦
(株)不二越 丸山 章 シブヤ精機(株) 二宮和則
立命館大学 鈴木 健一郎 (株)前川製作所 海野 達哉
多摩川精機(株) 谷内 雅紀 ホンダ・リサーチ・インスティチュート・ジャパン 中臺 一博
(株)三次元メディア 吉村 純司 早稲田大学 奥乃 博
(独)理化学研究所  向井 利春 (株)ジャパンユニックス 河野 友作
河北工業大学 郭 士傑 三菱電機(株) 伊藤 淳之
浜松ホトニクス(株) 間瀬 光人 日立建機(株) 山本 光
慶応義塾大学 三木 則尚 三菱重工業(株) 平井 裕久
(株)ハイボット ミケル グアラニエリ 三菱重工業(株) 藤田 淳
岡山大学 脇元 修一 (株)ハイボット 北野 菜穂
岡山大学 神田 岳文 日本電気(株) 桑尾 文博
東京工業大学 鈴森 康一    

 

■ 目  次


 

第1章 パワーアシスト/ロボット分野に おける構造材料,機能材料の開発, 今後の課題

第2章 パワーアシスト/ロボット分野における人工筋肉や
                           アクチュエーターの開発, その材料,技術課題

第3章 パワーアシスト/ロボットにおける 各種センサの開発,その応用

第4章 パワーアシスト/ロボット分野における
                         モータ,電力,制御技術とその材料, 今後の展望

第5章 パワーアシスト製品の開発や 導入の動き,安全性,その将来性

第6章  医療,介護,福祉分野での
                   
ロボット 開発・導入の動き,安全性, 市場ニーズ,将来性

第7章  産業用ロボットおよび特殊環境作業用ロボットの開発・ 導入の動き,将来性


◇第1章 パワーアシスト/ロボット分野に おける構造材料,機能材料の開発, 今後の課題 ◇

第1節 ロボットを強く,軽量化するマテリアル〜ポーラス金属について

 1.プリカーサ法
   1.1 プリカーサ法の概要
   1.2 プリカーサ法によるポーラスアルミニウム製造方法
 2.高強度・高融点ポーラス金属
   2.1 反応プリカーサ法について
   2.2 助剤の役割
   2.3 中空部材内への充填
 3.今後の研究展開
 4.用語解説
   4.1 プリカーサ
   4.2 燃焼合成
   4.3 クローズドセル
   4.4 高温自己伝播反応プロセス

第2節 ヒューマノイド型ロボットへのエンジニアリングプラスチックの適用の可能性

 1.エンプラの種類と特長
 2.各種エンプラの紹介と適用部品の可能性
   2.1 ポリカーボネート(PC)
   2.2 変性ポリフェニレンエーテル(mPPE)
   2.3 ポリブチレンテレフタレート(PBT)
   2.4 ポリアセタール(POM)
   2.5 ポリアミド(PA)とレニー

第3節 熱可塑性エラストマーの基礎とロボット・パワーアシスト分野への応用の可能性

 1.TPEの構造と物性発現
 2.TPEの分類と略号
 3.TPEの構成と特性  
 4.各種TPEの製造方法
 5.各種TPEの品種と用途、技術開発動向
   5.1 スチレン系TPE(TPS)
   5.2 オレフィン系TPE(TPO)
   5.3 塩ビ系TPE(TPVC)
   5.4 ウレタン系TPE(TPU)
   5.5 エステル系TPE(TPEE)
   5.6 アミド系TPE(TPAE)
   5.7 その他のTPE
 6.TPEのロボット、パワーアシストへの応用の可能性

第4節 PAN系炭素繊維の開発,ロボット分野への応用

 1.PAN系炭素繊維(ポリアクリロニトリル系炭素繊維)の開発
 2. PAN系炭素繊維の製造方法
 3.PAN系CFの利用用途とロボット分野への応用の可能性
 4.ロボット分野でのCFRPの実用化例
   4.1 産業用途のロボット
   4.2 国際宇宙ステーションのロボットアーム6)
 5.ロボット分野でのCFRP適用技術の開発動向
 6.ロボット分野での炭素繊維利用特許の出願状況

第5節 ロボット用CFRP複合材料の創成と性能評価

 1.積層板作製
 2.測定方法
 3.動的粘弾性測定結果
   3.1 90°層の効果
   3.2 炭素繊維種類による制振性への影響
   3.3 制振シートの一部カットによる削減効果

第6節 バイオマスプラスチックの種類,動向,ロボット・パワーアシスト分野への応用の可能性

 1.バイオマスプラスチックの種類
 2.バイオマスプラスチックの最近の動向
 3.バイオマスプラスチックの持続可能性
 4.ロボット・パワーアシスト分野への応用の可能性

第7節 超小型耐熱カメラモジュールの開発とロボット分野への製品応用について

 1.耐熱レンズユニット
 2.カメラモジュールの小型化
 3.カメラモジュールと視覚情報、製品の例
 4.カメラモジュールの応用紹介
   4.1 複合広角システム
   4.2 超小型カメラモジュール
   4.3 複眼カメラモジュール

第8節 ロボット分野における有効なノイズ対策手法とその対策材料について

 1.フェライトコアについて
   1.1 フェライトコアとは
   1.2 フェライトコアの効果原理
   1.3 フェライトコアの選定方法と重要なファクター
   1.4 まとめ
 2.CNT分散導電性シリコーンゴムについて
   2.1 CNT分散導電性シリコーンゴムとは
   2.2 シールディング対策とは
   2.3 CNT分散導電性シリコーンゴムの対策効果
   2.4 CNT分散導電性シリコーンゴムの優位性

第9節 自己修復材料研究のロボット分野への応用の可能性、その技術課題

 1.ロボット用構造材料の自己修復
   1.1 ロボット用剛構造材料の主要な自己修復とそのメカニズム
   1.2 ロボット用柔構造材料の自己修復とそのメカニズム
 2.ロボット表面・コーティング材料の自己修復
   2.1 高分子コーティング擦り傷の弾性ひずみ回復による自己修復
   2.2 高分子コーティングの紫外線利用による自己修復
 3.ロボットパーツの自己修復研究の最前線
   3.1 ロボットの電気回路の自己修復
   3.2 ロボットの皮膚の自己修復
   3.3 ロボットを構成するパーツの自己修復システム

第10節 SMA(形状記憶合金)のロボット分野への応用

 1.背景
   1.1 SMAの歴史
   1.2 SMAの性質
 2.SMAアクチュエータ
   2.1 アクチュエータとしてのSMA
   2.2 SMAアクチュエータの特徴
 3.ロボット分野へのSMAの応用
   3.1 SMAアクチュエータを用いたロボットの研究・開発事例
   3.2 SMAによるアクチュエーションの技術的課題と対策
   3.3 今後のロボット分野におけるSMAアクチュエータの応用

第11節 〜ロボットを汚れから防ぐマテリアル〜低発塵ニット素材ロボット用セパレート・ジャケット

 1.「ロボット用ジャケット」 開発の背景とは?
 2.「ロボット用ジャケット」 の構造,素材とは?
 3.「ロボット用ジャケット」 の利用方法ならびに現在使われている用途,相談の多い分野や製品とは?
 4.「ロボット用ジャケット」 の技術課題は?
 5.「ロボット用ジャケット」 はどう発展すると予測する
 6.「ロボット用ジャケット」 のマテリアルや縫製に関して
 7.化学メーカーに求める点,提案していただきたい点は?

 

◇第2章 パワーアシスト/ロボット分野における
人工筋肉やアクチュエーターの開発, その材料,技術課題◇

第1節 人工筋肉としての高分子アクチュエータ

 1. 高分子アクチュエータ概要
 2.様々な高分子アクチュエータとその性能比較
   2.1 イオン導電性高分子アクチュエータ
   2.2 導電性高分子アクチュエータ
   2.3 カーボンナノチューブ
   2.4 誘電エラストマーアクチュエータ
   2.5 その他の誘電体高分子アクチュエータ
 3.電気駆動型高分子アクチュエータの相互比較
 4.高分子アクチュエータデバイスの製法
 5.高分子アクチュエータのパワーアシスト,ロボットへの応用
   5.1 手術ロボット
   5.2 マイクロポンプ
   5.3 水中マイクロロボット
   5.4 点字・触覚ディスプレイ
   5.5 介護用パワーアシスト
   5.6 センサ及びエネルギーハーべスティング


第2節 〜パワーアシストを支えるマテリアル〜 「人工筋肉用ゴム,樹脂材料」

 1.空気圧ゴム人工筋肉とは?
 2.空気圧ゴム人工筋肉の特徴と種類
 3.空気圧ゴム人工筋肉の応用
   3.1 人工筋肉マニピュレータ
   3.2 蠕動運動型移動機構(ミミズ型ロボット)
   3.3 蠕動ポンプ

第3節 〜パワーアシストを支えるマテリアルを目指して〜ゴム・エラストマー系 
    「人工筋肉用マテリアル及び人工触覚センサーマテリアル」

 1.ロボット分野におけるスマートソフトマテリアルの現況
   1.1 ソフトセンサーの現況
   1.2 ソフトアクチュエータの現況
 2.スマートラバー(SR)材料技術の開発
   2.1 SRセンサーの開発
   2.2 SRアクチュエータの開発
 3.SR材料の応用開発
   3.1 SRセンサー技術の応用事例
   3.2 SRアクチュエータ技術の応用事例
 4.SR材料の今後の課題
   4.1 SRセンサー技術の課題
   4.2 SRアクチュエータ技術の課題


第4節 〜ロボットの制御に使われるマテリアル〜「圧電材料」

 1.圧電薄膜の作製と性能
   1.1 PZT薄膜
   1.2 PMN-PZT薄膜
 2.ジャイロセンサ
 3.インクジェット薄膜ヘッド
 4.非鉛系圧電薄膜の開発動向


第5節 滑らかな関節の動きを実現する材料:機能性流体の応用

 1.機能性流体の概要
   1.1 ERF
   1.2 MRF
   1.3 ECF
 2.機能性流体を応用したマニピュレータの研究事例
   2.1 ERFを応用したマイクログリッパ
   2.2 MRFを応用したマニピュレータ
   2.3 ECFを応用したマイクロハンド


第6節 ER流体ゲル化エラストマーの開発,ロボット分野への応用の可能性,その技術課題

 1.ER流体機器とその問題点
   1.1 ER流体とは
   1.2 ER流体デバイス
   1.3 MR流体とは
   1.4 ER/MR流体デバイスの課題点
 2.ERゲルへの展開
   2.1 ERゲルとは
   2.2 ERゲルを用いたメカトロニクスデバイス
   2.3 ERゲルデバイスの特性
   2.4 その他の特性
 3.ロボットへのERゲルデバイスの応用の可能性
   3.1 周波数応答実験と力応答モデル
   3.2 ERゲルリニアアクチュエータの位置制御
   3.3 ERゲルリニアアクチュエータによるパワーアシストロボット


第7節 MR流体デバイスの開発,ロボット分野への応用,その技術課題

 1.MR流体デバイス
   1.1 MR流体
   1.2 デバイスの基本構造
   1.3 高性能化の方法と技術課題
 2.ロボット分野への応用
   2.1 インテリジェント短下肢装具(i-AFO)
   2.2 インテリジェント歩行器(i-Walker)
   2.3 高臨場感自転車シミュレータ(VR Bike)
   2.4 高臨場感歩行シミュレータ(VR Walk)


第8節 MR流体を用いたMRFダンパの開発,ロボット分野への応用の可能性,その技術課題

 1.MR流体の特徴
 2.MR流体の性能について
 3.MR流体を用いたデバイスの特長と留意点
 4.MR流体の応用方法
 5.これまでの主な実用化事例
   5.1 自動車用サスペンション
   5.2 シートサスペンション
   5.3 土木建築用途
   5.4 医療用途
   5.5 自動車用エンジンマウント
   5.6 キャブサスペンション
   5.7 エクササイズ機器
   5.8 ステアバイワイヤ用フォースフィードバック装置
   5.9 軍用車両用一次サスペンション
   5.10 モーターサイクル用ステアリングダンパ


第9節 磁性ソフトマテリアル 〜磁場で軟らかさが可変な材料〜

1.磁性ソフトアクチュエータ
2.磁性ゲルの可変粘弾性
3.磁性エラストマーの可変粘弾性
4.おわりに


第10節 水素吸蔵合金アクチュエータの開発,ロボット分野への応用の可能性,その技術課題

1.水素吸蔵合金
2.水素吸蔵合金アクチュエータ
3.水素吸蔵合金アクチュエータの研究例
4.今後の課題

第11節 空気圧ソフトアクチュエータの医療応用

1.胃X線検査用腹部圧迫装置
 1.1 胃X線検査の概要
 1.2 描出範囲拡大を目的とした圧迫量可変機構
  1.2.1 機構の構造
  1.2.2 集団検診での適用試験
  1.2.3 評価
 1.3 精密検査を目的とした圧迫位置可変機構
  1.3.1 圧迫位置可変機構の構造
  1.3.2 基礎駆動特性とボランティア試験
2.大腸内視鏡挿入補助アクチュエータ
 2.1 開発の概要
 2.2 アクチュエータの構造と基礎特性
 2.3 推進実験

 

◇第3章 パワーアシスト/ロボットにおける 各種センサの開発,その応用◇

第1節 3軸触覚センサとそのマテリアル

 1.3軸触覚センサの構造と原理
 2.3軸触覚センサの特徴
 3.3軸触覚センサのアプリケーション

第2節 ロボットの自律性を向上させる力センサと制御技術

 1.概要
 2.力制御機能の技術の変遷         
 3.静電容量型6軸力センサを適用した力覚機能の実用化(MotoFit機能)の例
   3.1 力覚センサの潜在的需要と普及の現状
   3.2 開発の狙い
   3.3 特長
 4.力覚機能の将来展望
   4.1 センサラインナップの拡充
   4.2 人共存型組み立てロボットの実現に向けた力覚機能の課題

第3節 産業用ロボットにおける力センサと視覚センサの適用の紹介

 1.力センサを利用したロボット技術
 2.力やトルクを指定された値になるようにロボットアームを動作させる力制御
   2.1 産業用ロボットにおける力制御
   2.2 磨き、研磨作業への応用事例
   2.3 挿入作業への応用事例
 3.視覚センサを利用したロボット技術
   3.1 自動露光機能
   3.2 ステレオ視覚による3次元形状マッチング

第4節 MEMS加速度センサのロボット分野への応用

 1.MEMS加速度センサのグレードとロボット応用
 2.加速度検出の基礎原理
 3.静電容量検出回路

第5節 産業用ロボット向け慣性計測センサユニットと実際の制振制御への応用

 1.慣性計測用センサ(ジャイロセンサ)の種類と原理
 2.小型6軸自由度慣性計測用センサモジュール(MEMS-IMU)の構成について
 3.MEMS-IMUの産業機械ロボットへの応用例について
 4.MEMS−IMUを用いた片持ち直交ロボットの制振制御について

第6節 ロボット用3次元ビジョンセンサの最前線

 1.ロボットビジョンにおける課題と適用技術
   1.1 工場の自動化における課題
   1.2 3次元(物体)認識の原理と製品への応用
   1.3 3次元画像計測の手法
   1.4 3次元点群計測
   1.5 ステレオマッチング
 2.TVS2.0の概要と適用例
   2.1 概要
   2.2 ロボット連携ライブラリの完備
   2.3 実稼動実績
 3.TVS3.0の概要と今後展望
   3.1 輪郭マッチングと点群計測の融合
   3.2 パラメータの設定のみで三次元認識を実現

第7節 柔軟触覚センサの介護支援ロボットおよび介護機器への応用

 1.移乗支援ロボット
   1.1 双腕型の移乗支援ロボット
   1.2 移乗支援ロボットのためのゴム製柔軟面状触覚センサ
 2.柔軟触覚センサを応用した介護・福祉機器
   2.1 体圧検知センサ
   2.2 床ずれ防止マットレス
   2.3 睡眠時の生体信号のモニタリング
   2.4 見守りセンサ

第8節 測距デバイスのロボット分野への応用の可能性

 1.測距イメージセンサの概要と特長
 2.測距イメージセンサの構成
 3.動作原理
 4.特性結果
   4.1 S11961-01CRの特性結果例
   4.2 S11963-01CRの距離画像データ取得例
 5.使い方・発光光源の選択
   5.1 使い方
   5.2 構成例
   5.3 光源の選択
 6.応用例

第9節 MEMS技術を用いた触覚ディスプレイ

 1.MEMS技術を用いた触覚ディスプレイ
   1.1 変位増幅機構を用いた大変位MEMSアクチュエータ
   1.2 製作プロセス
   1.3 点字呈示実験
   1.4 表面触感呈示実験
   1.5 ファントムセンセーション
 2.呈示される触感の評価
   2.1 サンプル比較法
   2.2 触覚ディスプレイにより呈示される表面の評価

 

◇第4章 パワーアシスト/ロボット分野における
モータ,電力,制御技術とその材料, 今後の展望◇

第1節 極低温環境用超音波モータの開発,ロボット分野への応用

 1.極低温環境とアクチュエータ
 2.圧電アクチュエータの低温環境での利用
 3.圧電材料の低温特性
 4.極低温環境用ボルト締め圧電振動子
   4.1 材料特性の温度依存性と熱応力
   4.2 振動子の試作例
 5.極低温環境用モータの評価
 6.今後の展望

第2節 次世代のロボットコンポーネンツのトレンドについて

第3節 モータ用転がり軸受に貢献するグリース技術の開発事例,ロボット分野への応用の可能性

 1.音響耐久性向上技術
   1.1 高温環境用低騒音グリースの課題
   1.2 高温環境モータ軸受用グリースの技術開発
   1.3 グリース開発事例
 2.軸受トルク低減技術
   2.1 グリースによる軸受低トルク化の課題
   2.2 グリースによる軸受低トルク化技術
   2.3 グリース開発事例 

第4節 省エネに貢献するモータ鉄心材料の開発,ロボット分野への応用の可能性

 1.ロボット等用鉄心材料に対する技術背景
 2.ロボット等用鉄心材料への要求性能
   2.1 モータの小形・高出力化に対する鉄心材料対応   
   2.2 モータの低損失・高効率化に対する鉄心材料対応 
   2.3 モータの制御性に対する鉄心材料対応 
 3.鉄心材料の種類とロボット用への適用  
   3.1 鉄心材料の種類  
   3.2 ロボットへの適用鉄心材料と課題  
 4.鉄心材料における開発動向と限界特性   
   4.1 鉄心材料の開発動向   
   4.2 鉄心材料における限界特性と材料開発  
   4.3 将来求められる鉄心材料 
 5.モータ鉄心に対応した鉄心技術  
   5.1 鉄心の種類
   5.2 鉄心加工技術 
   5.3 鉄心材料特性の活用例
 6 ロボット用モータ以外での応用  

第5節 Si貫通電極孔形成技術、ロボット分野への応用の可能性

 1.開発の背景
 2.Si貫通孔電極の開発コンセプト
 3.Si貫通孔電極の要素技術
 4.Si貫通電極の電気特性
 5.応用展望

第6節 「DNA分子デバイス」の開発と分子ロボットへの応用

 1.DNAの化学的な特長
 2.DNAナノ構造体の基本設計
 3.DNAタイルの集積化
   3.1 二次元DNAシート
   3.2 三次元DNAナノ構造体
 4.DNA分子マシン
   4.1 可動式DNAタイル
   4.2 DNAウォーカー
 5.DNAオリガミ法
 6.DNAオリガミ上でDNA分子マシンを動かす
 7.ナノメカニカルDNAオリガミデバイス
   7.1 可変DNAオリガミ構造体
   7.2 単分子検出系への応用
   7.3 細胞に作用するDNAオリガミロボット

第7節 フレキシブル触覚センサ/Flexible Tactile Sensor

 1.センサのコンセプト
 2.センサの構造
 3.センサの製造方法
 4.センサ用感圧材料の開発と特徴
 5.センサの感圧特性評価方法
 6.センサの抵抗計測方法
 7.マトリックスセンサの試作、評価結果
 8.マトリックスセンサのクロストーク対策
 9.センサの応用

第8節 制御,認知,行動,通信,RTシステムのロボット分野への応用

 1.小型高出力直動アクチュエータ
   1.1 宇宙用ロボットハンドの要求
   1.2 小型高出力直動アクチュエータの開発
   1.3 高出力・精細ロボットハンドの開発
   1.4 宇宙での検証実験
 2.小型通信ドライバモジュールと汎用マイコンモジュール
   2.1 住宅におけるロボットシステムの要求
   2.2 小型通信ドライバモジュール(SEED Driver)の開発
   2.3 汎用マイコンモジュール(SEED MS)の開発
   2.4 RT住宅実証システムの構築
 3.次世代ロボット向けRT要素部品群
   3.1 制御ボックスレスマニピュレータ
   3.2 介護用ロボットアーム
   3.3 RT教育キット

第9節 ヘビ型ロボットの段差昇降制御

 1.制御対象のモデリング
   1.1 制御対象
   1.2 想定環境
   1.3 運動学モデル
 2.制御設計
   2.1 追従制御器
   2.2 ピッチ角目標値生成器
 3.実験

第10節 昆虫型マイクロロボットの開発と医療分野への応用可能性

 1.昆虫型マイクロロボットの構造概念
 2.昆虫型マイクロロボットに搭載する人工知能
 3.昆虫型マイクロロボットの製作方法
 4.昆虫型マイクロロボットの具体例
   4.1 人工筋肉ワイヤ駆動型 4.2 積層圧電素子駆動型
 5.まとめと将来への課題

第11節 ロボット分野でのエネルギー回生,停電対策技術について

 1.双方向たじゅぶうの動作
   1.1 回生エネルギーの吸収・再利用
   1.2 停電バックアップ
   1.3 ピーク電力カット
   1.4 様々な用途を組み合わせての双方向たじゅぶうの動作
 2.双方向たじゅぶうの原理・特長
   2.1 ニプロンオリジナルの多重ブースター回路
   2.2 双方向たじゅぶうでの昇/降圧デジタル設定について
 3.回生エネルギー再利用実測結果
   3.1 測定条件
   3.2 接続概要
   3.3 測定結果
   3.4 省エネ効果

第12節 ワイヤレス充電のロボット分野への応用の可能性

 1.ワイヤレス給電方式とは
   1.1 電磁誘導式
   1.2 無線(マイクロ波)式
   1.3 磁界共鳴式
 2.ロボット
   2.1 産業用ロボット
   2.2 極限作業ロボット
   2.3 生活支援ロボット
   2.4 ホビーロボット
 3.ワイヤレス給電の課題

第13節 PLC(電力線通信)によるロボットの省配線技術と今後の展望

 1.現在の産業用ロボットの配線の現状
 2.PLCを用いたロボットの省配線技術の概要
 3.ノイズの影響や信号のゆがみを抑制する技術
 4.活用想定とまとめ

 

◇第5章 パワーアシスト製品の開発や 導入の動き,安全性,その将来性 ◇


第1節 「移乗介助サポートロボット(仮)」について

第2節 「空気圧式ゴム人工筋(仮)」について

第3節 パワーアシスト機能的電気刺激によるニューロリハビリテーション

 1.機能的電気刺激(Functional electrical stimulation:FES)の概念の変遷
 2.筋電信号を制御に用いたFES
 3.パワーアシストFESを用いたリハ6)
   3.1 ボツリヌス毒素注射との併用
   3.2 装具・ミラームーブメントとの併用
   3.3 間欠的短期集中パワーアシストFES訓練
   3.4 パワーアシストFESホームプログラム訓練
 4.パワーアシストFESの適応
   4.1 適応となる麻痺重症度
   4.2 パワーアシストFESの標的筋
   4.3 適応時期
   4.4 適応疾患
 5.パワーアシストFESの作用機序
   5.1 末梢性機序
   5.2 中枢性機序
 6.パワーアシストFESのニューロリハ的課題
   6.1 訓練量(dose)の問題
   6.2 訓練内容(context)の問題
   6.3 環境(environment)の問題

第4節 障害者・高齢者の移動を支援する人間協調型ロボットの開発

 1.ブレーキ制御型人間支援ロボットシステム
 2.パッシブ型歩行支援システム
   2.1 ブレーキを用いた歩行支援機の制御
   2.2 運動特性可変制御
   2.3 環境情報に基づく走行支援制御
 3.回生ブレーキ制御を用いた足こぎ車椅子の走行支援
   3.1 足こぎ車椅子の効用と課題
   3.2 回生ブレーキを用いた足こぎ車椅子ロボットの開発
   3.3 回生ブレーキ制御
   3.4 走行アシスト制御

第5節 電動アシスト車いすの高性能制御システムの開発

 1.電動アシスト車いすとその基本構成
 2.電動アシスト車いすの制御システム
 3.ファジィ推論型惰性トルク制御による外乱路面走行
   3.1 ファジィ推論型惰性トルク制御法の概要
   3.2 ファジィ制御系の設計
   3.3 実験による検証
 4.ファジィ推論型適応制御による外乱路面走行
   4.1 ファジィ推論型適応制御法の概要
   4.2 ファジィ制御系の設計
   4.3 実験による検証

第6節 空気圧ゴム人工筋を用いたリハビリ用パワーアシストウェアの開発

 1.身体装着型パワーアシスト装置
 2.空気圧ゴム人工筋
 3.外骨格型身体動作支援装置
 4.パワーアシストウェア
    4.1 パワーアシストグローブ
   4.2 肘部パワーアシストウェア
   4.3 上肢用パワーアシストウェア
   4.4 下肢用パワーアシストウェア

 

◇第6章  医療,介護,福祉分野でのロボット 開発・導入の動き,安全性, 市場ニーズ,将来性◇

第1節 ヒトの五感をセンシング技術による「健康・食品」分野へのロボット開発

 1.味覚
 2.触覚
 3.知覚
 4.神経系
 5.電力供給
 6.応用展開

第2節 介護ロボット開発に向けた現時点における課題と期待

 1.急展開した介護ロボット開発の背景
 2.開発企業側(供給サイド)における介護ロボット開発に向けての基本的な課題
 3.介護ロボット活用に向けての基本的な課題

第3節 「下肢麻痺者用の歩行補助ロボット(仮)」について

第4節 受動歩行ロボット(Passive Dynamic Walking Robot)の技術を応用した歩行支援機ACSIVEの開発

 1.受動歩行ロボット 
 2.歩行支援機(ACSIVE)
 3.歩行支援機(ACSIVE)の構造
 4.歩行支援機(ACSIVE)の装着方法
 5.実使用評価・課題
 6.軽量薄型化・モジュラー設計によるカスタマイズ

第5節 介護ロボット普及推進の取り組みと課題

 1.主な取り組み
   1.1 介護ロボットの試験導入
   1.2 介護ロボットに関するマーケットリサーチ
   1.3 介護ロボットの普及推進活動
 2.普及に向けた課題
   2.1 製品面
   2.2 経済面
   2.3 情報面
   2.4 人材面
   2.5 施設内の業務面
 3. 普及(市場開拓)に向けて取り組むべきこと
   3.1 「介護ロボット・リテラシー」の向上
   3.2 介護ロボット情報の「ハブ機能」の強化
   3.3 各ステークホルダーの課題
   3.4 介護ロボット普及推進のためのアクション(案)

第6節 ロボット介護機器開発事例 
(発電無線マット離床センサー イーテリアマットR)

 1.イーテリアマットRの開発背景
   1.1 介護空間の課題
   1.2 イーテリアマットRのポジショニング
 2.東リの技術
   2.1 床発電技術
   2.2 機能性床材の技術
   2.3デザイン技術
 3.イーテリアマットの特徴
   3.1 発電するから電源不要
   3.2 コードレスで安心・安全
   3.3 どこにでも簡単設置 3.4 簡単お手入れ
   3.5 シンプルデザイン
 4.今後の展望

第7節 人と人の絆を大切にしたリハビリ支援機器の開発

 1.人と人の絆を大切にしたリハビリ支援機器の開発経緯
 2.開発中のリハビリ支援機器
   2.1 上肢運動機能リハビリ支援ロボットの開発
   2.2 起立トレーニング支援ロボットの開発
   2.3 手指機能のリハビリ支援システムの開発
   2.4 下肢機能のリハビリ支援システムの開発
 3.医工連携について
 4.おわりに

第8節 リハビリロボットの開発と製品化への課題
 1.リハビリロボット実用化の壁
 2.リハビリロボット実用化の方策
   2.1 リハビリプロセスの再設計
   2.2 事業領域
   2.3 システム思考
 3.せき損患者の訓練支援用リハビリロボットプロジェクト
   3.1 歩行支援ロボット
   3.2 立位保持訓練ロボット

 

◇第7章 産業用ロボットおよび特殊環境作業用ロボットの開発・ 導入の動き,将来性◇

第1節 産業用ロボットにおける今後の展望

  1.ハードウェア
  2.ソフトウェア
  3.夢みたいな話?

第2節 重電機器における溶接ロボットの活用とその課題

 1.重電機器対象ワークの特徴と技術課題
 2.ロボット化に向けたキーテクノロジー
   2.1 オフラインティーチング技術、CAD/CAM技術
   2.2 センサ技術
 3.溶接ロボットの活用事例
 4.今後の展開

第3節 イチゴ収穫ロボット

 1.イチゴ収穫ロボットの開発構想
 2.プラットフォーム移動型イチゴ収穫ロボット
 3.定置型イチゴ収穫ロボットの開発
 4.イチゴ収穫ロボットの実用化

第4節 食肉加工工程の自動化ロボットの開発,求められる部材について

 1.豚もも自動脱骨ロボット「ハムダス−R」
   1.1 ハムダス−Rの概要
   1.2 処理工程
   1.3 ローディングロボット
   1.4 「筋入れ」ロボット
 2.食肉加工工程の環境と衛生基準への適応
   2.1 食肉加工工程の環境
   2.2 衛生基準と要求事項
   2.3 「ハムダス−R」の対応事例
   2.4 ロボットの防水,結露対策

第5節 「ロボット聴覚」の技術課題と現状,および今後の展望

 1.ロボット聴覚の課題
   1.1 音環境理解
   1.2 アクティブ聴覚
   1.3 マルチモーダル情報統合
 2.ソフトウェアプラットフォーム
   2.1 具体的なロボット聴覚の例
 3.ロボット聴覚技術の展開

第6節 最新はんだ付けロボット導入における海外工場合理化

 1.海外工場の合理化へ世界が直面する転換期
 2.「中国国内にとどまるか、海外移転か、国内回帰か」3つの選択肢
 3.中国工場 既存生産ラインの自動化事例
 4.部分自動化の導入
 5.フルオートメーションの実現
 6.はんだ・自動化のプロフェッショナル

第7節 組立を中心とした最新のロボット技術

 1.今回の出展品
 2.知能化技術によるサーマルリレー組立システム
   2.1 セルの概要
   2.2 当社FA総合ソリューション
   2.3 知能化ソリューション
 3.アプリケーションパッケージ
   3.1 ばら積みキッティングアプリケーションパッケージセル        
   3.2 電動アクチュエータ連携ソリューション
 4.SIパートナー連携によるソリューション
 5.技術展示とエンタテイメント展示
 6.まとめ

第8節 建設機械製造分野における産業用ロボット利用の現状と課題

 1.製品概要および溶接プロセス
 2.産業用ロボット利用の現状
   2.1 事前検証による生産技術業務の高効率化
   2.2 溶接施工時の取り組み
   2.3 溶接工程・プロセスの管理
 3.産業用ロボット利用の課題

第9節 災害収束活動支援に向けたパワーアシストスーツの開発,今後の展望

 1.パワーアシストスーツ活用に向けての経緯
 2.パワーアシストスーツの活用用途
 3.パワーアシストスーツの仕組み
 4.パワーアシストスーツの技術的課題の抽出と実現性評価
 5.今後の展望
   5.1 性能面
   5.2 安全面
   5.3 市場面

第10節 三菱重工の災害対応ロボット“MEISTeR”,“Super Giraffe”,“櫻U號”の開発,今後の展望

 1.Super Giraffeの概要
 2.ロボットの要求機能と開発コンセプト
 3.モジュール設計
   3.1 各モジュールの開発例(台車モジュールの仕様決定)
   3.2 モジュール設計による利点
 4.エンドエフェクタモジュールの省配線化(4)
 5.操作コンソール
 6.検証試験

第11節 超高圧送電線の目視点検を代替するロボット

 1.高圧送電線点検ロボットExplinerの概念と機構設計
   1.1 基本構成
 2.あとがき

第12節 国際宇宙ステーション(ISS)の日本実験棟「きぼう」 におけるロボットアームの開発,稼働実績,課題

 1.国際宇宙ステーション(ISS)と「きぼう」の概要
  1.1 国際宇宙ステーション(ISS)
  1.2 「きぼう」日本実験棟
 2.構成・諸元
  2.1 親アーム
  2.2 子アーム
  2.3 操作卓
  2.4 制御
  2.5 構造・機構
  2.6 熱
 3.宇宙ロボットの特徴
 4.開発成果
  4.1 宇宙ロボットに共通する開発成果 
  4.2 有人宇宙ロボット特有の開発成果 
 5.最近の運用状況
  5.1 地上からの遠隔操作(グランドコントロール)
  5.2 小型衛星放出

 

 

パワーアシスト ロボット 書籍