本研究では車椅子と同様に広く普及している歩行補助杖をソフトアクチュエータにより拡張することを目的としています．歩行補助杖は車椅子での移動に比べ省スペースで移動することが可能であり、着脱の必要もなく手にとるだけで容易に使用することができます。歩行補助杖での歩行動作補助を行うにあたり、機能性流体であるMR 流体(Magneto-Rheological Fluid) とバネを用いたMR スプリングを製作しました．本研究では動作補助にパッシブ機構の一つであるバネを用いています．

この補助杖とMRスプリングの組み合わせによる力保持機構では，バネの力を適当な場面で出力するために，歩行動作時などバネが縮む際にバネに蓄えられるエネルギを保持しておく必要があります．この保持機構を実現するため、MR 流体の磁場による状態変化を利用して、バネに外部からエネルギが与えられたときにMR 流体の状態を変化させる。これにより、バネに蓄えられたエネルギはただちに解放されることはなく、保持された状態となる。得られたエネルギを出力する場合にはMR 流体にかけられた磁場を元に戻せばよい。このようにMR 流体を用いることにより、バネの力を任意のタイミングで保持し、必要なときに出力することが可能となり、また、バネのダンパ特性を変化させることも可能となる。本研究ではこのMR 流体とバネを用いたシステムをセミパッシブ法と考え、このセミパッシブ法による弾性力保持機構を用いて動作補助を提案しています。

ここでは、歩行補助杖での動作補助を行うための歩行検証や杖にかかる荷重測定などの基礎実験を行った結果について述べるとともに、MR 流体と圧縮コイルバネを用いた直動系MR スプリングを製作し、その特性を調べました。さらに歩行補助杖の一つであるロフストランドクラッチに適用し、その動作補助についての評価を行っています。また、直動系MR スプリングを応用した回転系のMR スプリングを製作し、その構造や回転系MR スプリングを用いた動作補助についても検討を行っています．