何が起きたか
韓国機械研究院(KIMM)は29日、先端ロボット研究センターの朴哲勲(パク・チョルフン)主任研究員が率いるチームが、形状記憶合金糸を織って筋繊維を連続量産できる自動織機を開発したと発表した。研究成果はリハビリテーション工学の国際学術誌『IEEE TNSRE』10月号に掲載された。
詳細
従来のウェアラブルロボットは、モーターや空気圧アクチュエーターを使用しており、重く騒音が大きい。また、肘・肩・腰の関節を同時に補助するには大きすぎて重く、一部の関節しか補助できなかった。 研究チームは、人間の髪の毛の約4分の1の太さである直径25マイクロメートル(μm)の線状形状記憶合金から作られたコイル状糸を織って筋繊維を作る装置を開発した。この筋繊維は10gで10〜15kgの荷重を支えることができ、衣類型ウェアラブルロボットの主要アクチュエーターとなる。 従来の形状記憶合金コイル状糸は金属芯線を使用していたため、伸長率(糸を引っ張ったときの伸びの割合)が低く、織機で筋繊維を織ることが難しかった。チームは芯線に天然糸を使用し、筋繊維の構造と製造工程を新たに開発することで伸長率を高め、織機の構造も改良して連続量産が可能な装置を実現した。 開発した自動織機を用いて、筋肉使用量を40%以上減らす衣類型ウェアラブルロボットも製作された。これは2kg未満で肘・肩・腰の3関節を同時に補助できる初のウェアラブルロボットである。また、わずか840gの超軽量肩補助ロボットも実現し、ソウル大学病院での臨床試験では、デュシェンヌ型筋ジストロフィーを含む筋力低下患者の肩の可動域を57%以上改善した。
Key Facts
| 韓国機械研究院(KIMM)は29日、朴哲勲主任研究員のチームが筋繊維を連続量産できる自動織機を開発したと発表した。 | [0] |
| 研究成果は国際学術誌『IEEE TNSRE』10月号に掲載された。 | [0] |
| 筋繊維は直径25マイクロメートルの線状形状記憶合金から作られたコイル状糸を織って作られる。 | [0] |
| 10gの筋繊維は10〜15kgの荷重を支えることができる。 | [0] |
| 従来の形状記憶合金コイル状糸は金属芯線を使用しており伸長率が低かったが、チームは天然糸を芯線に使用し伸長率を高めた。 | [0] |
| 開発した自動織機を用いて、筋肉使用量を40%以上減らす衣類型ウェアラブルロボットを製作した。 | [0] |
| このロボットは2kg未満で肘・肩・腰の3関節を同時に補助できる初のウェアラブルロボットである。 | [0] |
| 840gの超軽量肩補助ロボットも実現し、ソウル大学病院での臨床試験で肩の可動域を57%以上改善した。 | [0] |
| 朴哲勲主任研究員は「医療、物流、建設など様々な分野で人々の生活の質を向上させたい」と述べた。 | [0] |
なぜ重要か
この研究は、衣類型ウェアラブルロボットの中核技術である筋繊維の量産技術を開発したもので、ウェアラブルロボットの普及を加速させると期待される。筋力低下患者の運動機能回復や、介護負担の軽減、日常生活の自立向上に貢献する可能性がある。