2024年度公募 seeds-5535 - 【東北】 空気圧ゴム人工筋肉を用いた服のように扱えるパワーアシストスーツの開発
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VISION

ビジョン

ユーザーの求める使いやすいアシストスーツを人工筋肉による新構造で実現

3次元的な人工筋肉配置がもたらす新構造のアシストスーツ

軽量、柔軟、高出力な人工筋肉で構成したパワーアシストスーツを農業をはじめとした様々な業種に提供します。シーズ技術は空気圧ゴム人工筋肉を身体表面に配置する新機構であり、人体の筋配置を参考に設計しています。体を覆う硬いパーツや回転軸を持たないため、装着者の自由な運動を阻害せず、装具の軽量化やスマートなシルエットが実現できます。そのため作業ごとに脱着する必要がなく、着用したまま狭いところでの作業や車両の運転も可能です。このような機構は人工筋肉の柔軟性により実現できる設計であり、将来的には補助機構を全身に拡張し、総合的な補助を目指しています。

USE CASE

最終用途例

人工筋肉の3次元的配置による身体補助機構の適用例

USE CASE 01農業への身体補助機構の応用

APPLICATION

APPLICATION

農業における身体への負担から作業者を守るアシストスーツ

人工筋肉は密閉構造のため防水性、防塵性に優れており、屋外での作業に適しています。姿勢を低くしての作業、荷物の持ち上げ等で補助を行い、着用したまま車両の運転もできるので効率を落とさず作業が可能です。

STRENGTHS

強み

人体の構造に基づいたスマートな補助機構

STRENGTHS 01

機械的な視点と医学的な視点から設計された補助機構

一般的なアシストスーツは補助対象部位にトルクを与えることを重視しているが、本機構はそれに加えて腰椎保護に重要な腹腔内圧の補助機能も設計に含めている。これらの補助を体表面上の機構で実現することでスマートなシルエットを可能にしています。

TECHNOLOGY

テクノロジー

生体筋に基づく人工筋肉配置

TECHNOLOGY 01

単一の人工筋肉で複数の筋肉を補助する機構

補助する筋肉は脊柱起立筋、腹横筋、大殿筋、大腿四頭筋、下腿三頭筋であり、それらの筋肉に沿って人工筋肉を配置しています。
脊柱起立筋は左右3本ずつ計6本の人工筋肉が脊柱起立筋群にそって背中全体を覆っており、腰を曲げた際の背中から腰にかけての負担を軽減します。この内2本の人工筋肉は身体前面に回り込み、腹横筋上面を通過することで当該筋肉の補助も果たします。下肢の筋肉は腰部背面から踵まで表裏に散在しているため、長尺の人工筋肉が各筋肉に沿って股関節、膝関節を跨いだ2関節筋構造を採用しています。

PRESENTATION

共同研究仮説

アシストスーツの各要素の強度や信頼性の向上と軽量化

共同研究仮説01

本技術の社会実装に向けた、より実用的な材料の採用

ゴム素材、繊維素材、樹脂素材等の最適化

人工筋肉のゴム材料、繊維材料、スーツの生地、人工筋肉とスーツの接合部など、アシストスーツの各部には様々な材料が使用されています。それらについて、高強度、軽量、柔軟性等の面で求められる特性を満たす材料を製造できる技術を求めています。

RESEARCHER

研究者

戸森央貴 山形大学大学院 理工学研究科 助教
経歴

経歴
主に人工筋肉の開発、制御、応用開発に従事
■経歴
2016年3月 中央大学大学院 理工学研究科
博士課程後期課程 精密工学専攻 修了(博士:工学)
2016年4月 山形大学大学院 理工学研究科 助教

研究者からのメッセージ

技術の社会実装において、ユーザーが本当に求めている技術を提供したいと考えています。

研究者が社会に技術を還元する際、企業様の持つ高い技術力は欠かせない要素です。しかし研究者が研究テーマを前面に出そうとして社会の要求から離れてしまったり、ユーザーの声を聞いていなかったりといったケースも見てきました。社会実装では企業様の技術力だけでなくユーザーのことを考える、必要とされるものを作るという視点においてもご協力いただければ幸いです。