センター・オブ・イノベーション・プログラム
The Center of Innovation Progran

コヒーレントフォトン技術によるイノベーション拠点
Innovative Center for Coherent Photon Technology(ICCPT)

技術紹介
TECHNOLOGY INTRODUCTION

個を活かし、資源を効率活用する、人にやさしいサステナブル社会を目指します。
光を連携の要として、技術の信頼を支えるための学理を構築し、コヒーレント技術により“生産"をパラダイムシフトさせます。
また、産業と社会の未来ビジョンから新しい科学を創成し、
個人のアイデアや技術を産・学・官と生活者の間で循環させる世界を創ります。

軽量・高強度で使いやすさを追求した
常時装着可能な無動力CFRPバネ搭載装具システム

介護作業従事者の中腰作業に起因する腰痛が労働災害として問題となっています。ICCPTでは、軽量かつ優れたバネ性能を持つCFRPに着目し、運動・中腰作業を支援するCFRPバネ搭載の装具システムを考案しました。足関節の底屈時、装着者の体重によってL字型のCFRPが変形し、復元力が発生します。復元力は、歩行時には蹴り出しの補助として、中腰作業時には体勢維持および体制復帰の補助として働きます。

CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics (炭素繊維強化プラスチック)

CFRP装具(左右配置タイプ、左脚用)の
基本構成。

CFRP装具の支援効果・作用機序:足関節の底屈時、装着者の体重によってL字型のCFRPが変形し、復元力が発生する。

製造委託先企業および技術移転先企業を募集しています。

お問い合わせ先

東京大学 大学院理学系研究科付属フォトサイエンス研究機構

03-5841-4130/4292

iccpt-office@ipst.s.u-tokyo.ac.jp

URL : http://www.ipst.s.u-tokyo.ac.jp/iccpt/

歩行時の片足面での荷重推移

歩行時の片足およびCFRPに発生する垂直方向の床反力。 CFRPの復元力が、歩行の推進力となる蹴り出しを支援。

歩行時の片足およびCFRPに発生する水平方向(進行方向)の床反力

足関節背屈時にCFRPに蓄えられたエネルギが復元力となり、歩行の推進力となる蹴り出しを支援。CFRPの屈曲は装着者の体重によって行われる。

CFRP装具を用いることで、荷物持上げ作業時の筋活動量が減少傾向になる(CFRPが厚くなるほど効果大)。特に、荷物を持上げる時や体勢を復帰する時など、下肢の伸展時に支援効果がある(屈曲したCFRPの復元力が支援効果を発揮)。

CFRPの厚さが荷物持ち上げ動作時の腓腹筋活動量に及ぼす影響

装着するCFRPの厚さが大きくなるほど、筋活動量が減少する傾向にある。ただし、個人差が大きいので、装着者毎の体重や筋力にあわせた厚さを選択することが重要である。

荷物持ち上げ動作時の負荷に関する官能評価

厚さ4mmのCFRPを用いることで、負荷が有意に減少している。

市販装具との比較

研究・開発推進体制
RESEARCH and DEVELOPMENT PROMOTION SYSTEM

プロジェクトリーダー 湯本 潤司

プロジェクトリーダー
湯本 潤司

本拠点では、コヒーレントフォトン技術をものづくりや医療等への展開し、「個を活かす持続可能な社会」の実現を目指しています。すなわち、「活気ある持続可能な社会の構築」のためには、個々に適応した自由加工の容易性や廃棄物を出さない環境適用性などを併せ持つ、これからの社会に適応した新たな「ものづくり」手法が必要です。そのための有力候補がレーザー技術。レーザー加工・処理技術を確立することにより、産業、医療の分野で高度化する社会からの要求に応えるものとすることが目的です。本拠点は、レーザー物理、光物性物理、理論物理の分野で、世界的にもトップクラスの研究者たちで構成する研究チームであり、メンバーが各々培ってきた見識や経験を活かし、さらに、多様な業種の企業からも参画を得て「フォトンサイエンス知の協創プラットフォーム」の構築を目指しています。

目指すべき未来の姿