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Characteristic evaluation of polyimide film at liquid nitrogen temperature and application for soft actuator

Research Project

Project/Area Number 15K20908
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

YAMAGUCHI Daisuke  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (00735657)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsソフトアクチュエータ / メカトロニクス / フィルモティクス / 極低温 / 液体窒素 / 極限環境 / ポリイミド / 溶着技術 / 圧空成型 / 剥離試験 / 引張試験機 / ガス圧 / 引張試験
Outline of Final Research Achievements

In this research, we have developed a soft actuator that can be flexible near liquid nitrogen temperature (77K).
To realize a soft actuator for an extreme environment, a welding technology of polyimide (PI) films was fabricated and evaluated. By using this technology, PI balloon and PI bending soft-actuator were realized.
The actuator has succeeded in driving around -195 degrees Celsius, which was impossible to realize with conventional soft actuators.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (4 results)

  • [Presentation] 月面着陸用エアバッグを対象とした大型ポリイミドフィルム溶着装置の製作2018

    • Author(s)
      佐藤亮,山口大介,髙橋洋介,石野裕二,髙崎正也,水野毅
    • Organizer
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリイミド溶着技術を応用した月面着陸用エアバック気室構造の改良2018

    • Author(s)
      髙橋洋介,山口大介,佐藤亮,石野裕二,大槻真嗣,高崎正也,水野毅
    • Organizer
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリイミドフィルム製空圧アクチュエータへの印加圧力向上を目的としたポリイミドフィルム溶着手法の確立2017

    • Author(s)
      高井和貴,山口大介,上村崚太郎,花木樹也,石野裕二,原正之,高崎正也,水野毅
    • Organizer
      2017年度精密工学会春季大会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-13
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 液体窒素温度環境用空圧フィルムアクチュエータの成形加工による製作2017

    • Author(s)
      山口大介,花木樹也,高井和貴,石野裕二,原正之,高崎正也,水野毅
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2017 in Fukushima
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フィルモティクスへの応用を目的とした極薄型バルブの原理確認2017

    • Author(s)
      山口大介,真鍋達矢,石野裕二,原正之,高崎正也,水野毅
    • Organizer
      第29回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム(SEAD29)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトが生きられない極限環境を目指せ!人のように柔らかなアクチュエータ2017

    • Author(s)
      山口大介
    • Organizer
      2017年度精密工学会北陸信越支部学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 極低温環境用ソフトアクチュエータにおけるリーク量の屈曲回数依存性の評価2016

    • Author(s)
      花木樹也,山口大介,石野裕二,原正之,高崎正也,水野毅
    • Organizer
      2016年度精密工学会秋季大会
    • Place of Presentation
      茨城大学水戸キャンパス(茨城県水戸市)
    • Year and Date
      2016-09-08
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Pneumatic Actuator using Polyimide Film for Liquid Nitrogen Temperature2016

    • Author(s)
      D. Yamaguchi, T. Hanaki, R. Kamimura, Y. Ishino, M. Hara, M. Takasaki, and T. Mizuno
    • Organizer
      Actuator 2016
    • Place of Presentation
      Messe Bremen (Bremen, Germany)
    • Year and Date
      2016-06-13
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 極低温環境下で駆動可能なフィルモティクス用簡易配管方法の検討2016

    • Author(s)
      山口大介,花木樹也,上村崚太郎,石野裕二, 原 正之,高崎 正也,水野毅
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市,神奈川)
    • Year and Date
      2016-06-10
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 極限環境に適用可能なソフトアクチュエータの基礎特性評価2016

    • Author(s)
      山口大介,花木樹也,上村崚太郎,石野裕二,原正之,高崎正也,水野毅
    • Organizer
      第28回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス協生館 (神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-05-18
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 極低温環境用空圧フィルムアクチュエータの性能向上を目的としたポリイミドフィルム溶着状態の評価2016

    • Author(s)
      上村崚太郎, 山口大介, 花木樹也, 原正之, 石野裕二, 高崎正也, 水野毅
    • Organizer
      2016年度精密工学会春季大会 学術講演会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 野田キャンパス(千葉県野田市)
    • Year and Date
      2016-03-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Driving Performance of Soft Film Actuator for Liquid Nitrogen Temperature Environment2015

    • Author(s)
      Tatsuya Hanaki, Daisuke Yamaguchi, Yuji Ishino, Masayuki Hara, Masaya Takasaki, Takeshi Mizuno
    • Organizer
      The 19th International Conference on Mechatronics Technology
    • Place of Presentation
      Tokyo Institute of Technology Ookayama Campus (Meguro-ku, Tokyo)
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 拮抗駆動型液体窒素温度環境用ソフトアクチュエータの試作と評価2015

    • Author(s)
      山口大介,花木樹也,上村崚太郎,原正之,石野裕二,高崎正也,水野毅
    • Organizer
      2015年度精密工学会秋季大会 学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス(仙台市青葉区)
    • Year and Date
      2015-09-04
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] ポリイミドフィルムを用いた液体窒素温度環境用ガス圧ソフトアクチュエータの試作と評価2015

    • Author(s)
      花木樹也,山口大介,石野裕二,原正之,高崎正也,水野毅
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • Place of Presentation
      京都市勧業館みやこめっせ(京都府,京都市)
    • Year and Date
      2015-05-17
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 宇宙環境における使用を目的としたソフトアクチュエータの提案と試作2015

    • Author(s)
      山口大介,花木樹也,石野裕二,原正之,高崎正也,水野毅
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • Place of Presentation
      京都市勧業館みやこめっせ(京都府,京都市)
    • Year and Date
      2015-05-17
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Fabrication and Evaluation of Soft Film Actuator for Low Temperature Environment2015

    • Author(s)
      Daisuke Yamaguchi, Tatsuya Hanaki, Yuji Ishino, Masayuki Hara, Masaya Takasaki, and Takeshi Mizuno
    • Organizer
      The 6th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology
    • Place of Presentation
      Okinawa Convention Center (Ginowan City Okinawa, Japan)
    • Year and Date
      2015-04-22
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] アクチュエータの新材料、駆動制御、最新応用技術2017

    • Author(s)
      技術情報協会
    • Total Pages
      536
    • Publisher
      技術情報協会
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 埼玉大学制御工学研究室極限環境アクチュエーションホームページ

    • URL

      http://control.mech.saitama-u.ac.jp/home-j.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Research-status Report
  • [Remarks] 埼玉大学研究者総覧 山口大介

    • URL

      http://s-read.saitama-u.ac.jp/researchers/pages/researcher/sTqbdsXy

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 埼玉大学S-read(山口大介)

    • URL

      http://s-read.saitama-u.ac.jp/researchers/pages/researcher/sTqbdsXy

    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 埼玉大学制御工学研究室ホームページ

    • URL

      http://control.mech.saitama-u.ac.jp/

    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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