Surface improvement ofsoft mechanisms by fabricating micro structures

• Project/Area Number: 22246019
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Design engineering/Machine functional elements/Tribology
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: KOICHI SUZUMORI 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (00333451)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): WAKIMOTO Shuichi 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 准教授 (40452560)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥47,060,000 (Direct Cost: ¥36,200,000、Indirect Cost: ¥10,860,000); Fiscal Year 2013: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2012: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2011: ¥19,370,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥4,470,000); Fiscal Year 2010: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
• Keywords: ソフトロボット / 表面改質 / マイクロマシン / アクチュエータ / 微細構 / ソフトメカニズム / 機能性ゴム / 光回折 / 吸着シート / ラバーデバイス / 微細構造

Research Abstract

Fabricating micro structures ranging in size sub mm to several micro meters on soft mechanisms made of soft materials such as rubber realizes various functional physical properties. Focusing on this point we have made researches on giving functional surface improvements on soft mechanisms.
(1) On optical properties: fabricating gratings with 1 to 2micron meter pitch enables grasping motion and stress of robots visually with color distribution images. (2) On hydrophilic/water-repellent properties: applying micro structures on the surface of micro robot fingers realizes very stable handling of micro parts. (3) On micro suction cups: integrated micro suction cups with various properties such as anisotropic sucking force and sucking on textured surfaces.

Research Products

• [Journal Article] マイクロ吸盤の集積による吸着性柔軟ロボットスキン (2013)
  • Author(s): 眞鍋諒一、鈴森康一、脇元修一
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Volume: Vol.31 ,No.1 Pages: 98-106
  • NAID: 10031143641
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] マイクロ吸盤の集積による吸着性柔軟ロボットスキン (2013)
  • Author(s): 眞鍋諒一
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Volume: Vol.31,No.1 Pages: 98-106
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Miniature Pneumatic Curling Rubber Actuator Generating Bidirectional Motion with One Air-Supply Tube (2011)
  • Author(s): Shuichi Wakimoto, Koichi Suzumori and Keiko Ogura
  • Journal Title: Advanced Robotics Volume: 25-9-10 Pages: 1311-1330
  • NAID: 10029513774
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Micro Rubber Structures for Passive Walking (2010)
  • Author(s): Koichi Suzumori, Fumitaka Saito
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatronics Volume: Vol.22
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] マイクロ受動脚による低摩擦ラバー構造体の実現 (2010)
  • Author(s): 斉藤文孝,鈴森康一
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Volume: Vol.28 Pages: 953-960
  • NAID: 10027465051
• [Journal Article] マイクロ受動脚による低摩擦ラバー構造体の実現 (2010)
  • Author(s): 斉藤文孝, 鈴森康一
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Volume: 28 Pages: 953-960
  • NAID: 10027465051
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 形状適応性を持つ集積型マイクロ吸盤の研究 (2014)
  • Author(s): 菱川, ほか
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-05-25
• [Presentation] 形状適応性を持つ集積型マイクロ吸盤の研究 (2014)
  • Author(s): 菱川貴雄、鈴森康一、脇元修一
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • Place of Presentation: 富山
• [Presentation] Robot Skin with Integrated Micro Rubber Suction Cups Adhering Rough Surfaces (2013)
  • Author(s): Ryoichi MANABE, ほか
  • Organizer: 2013 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2013)
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2013-11-03
• [Presentation] ゴム微細表面構造の変形に伴う接触角変化の測定 (2013)
  • Author(s): 森重佳久, ほか
  • Organizer: 日本機械学会2013年度年次大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2013-09-08
• [Presentation] Robot Skin with Integrated Micro Rubber Suction Cups Adhering Rough Surfaces (2013)
  • Author(s): Ryoichi MANABE, Koichi SUZUMORI, Shuichi WAKIMOTO
  • Organizer: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2013)
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 生物に似てしまうロボットとアクチュエータ (2013)
  • Author(s): 鈴森康一
  • Organizer: 第22回ポリマー材料フォーラム
  • Place of Presentation: 東京
  • Invited
• [Presentation] Why do robots resemble creatures? (2013)
  • Author(s): Koichi Suzumori
  • Organizer: The 17th International Conference On Mechatronics Technology
  • Place of Presentation: Jeju Island,Korea
  • Invited
• [Presentation] Development and fundamental experiments of occlusal sound detecting device using soft suction cups (2012)
  • Author(s): Kurumi Yagi
  • Organizer: Mechatronics and Machine Vision in Practice (M2VIP2012)
  • Place of Presentation: Auckland, New Zealand
  • Year and Date: 2012-11-28
• [Presentation] A Functional Adhesive Robot Skin with Integrated Micro Rubber Suction Cups (2012)
  • Author(s): Ryoichi MANABE
  • Organizer: IEEE International conference on robotics and automation
  • Place of Presentation: Paul, MN, USA
  • Year and Date: 2012-05-14
• [Presentation] Development and Fundamental Experiments of Rubber Structural Color Sheet with Multi Grating Patterns (2012)
  • Author(s): Masaki Mihara
  • Organizer: IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2012)
  • Place of Presentation: Taiwan
• [Presentation] A Functional Adhesive Robot Skin with Integrated Micro Rubber Suction Cups (2012)
  • Author(s): Koichi SUZUMORI
  • Organizer: The 2012 IEEE International conference on robotics and automation
  • Place of Presentation: St. Paul, MN, USA
• [Presentation] Development and Fundamental Experiments of Rubber Structural Color Sheet with Multi Grating Patterns (2012)
  • Author(s): Koichi Suzumori
  • Organizer: The 2012 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2012)
  • Place of Presentation: Kaohsiung, Taiwan
• [Presentation] Why do the robots resemble a creature? (2012)
  • Author(s): Koichi Suzumori
  • Organizer: Joint Symposium of International Symposium on “Neo-Biomimetic Engineering IV” and Satellite Meeting of the 9th SPSJ International Polymer Conference
  • Place of Presentation: 神戸
  • Invited
• [Presentation] 吸盤デバイスを用いた咬合音聴診システムの開発 (2012)
  • Author(s): 脇元修一
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
  • Place of Presentation: 浜松
• [Presentation] ソフトマイクロ斜毛メカニズムの特性解明と壁面移動ロボットへの応用 (2012)
  • Author(s): 鈴森康一
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
  • Place of Presentation: 浜松
• [Presentation] 構造色による発色特性を持つフレキシブルアクチュエータ ―第3 報：ブレーズド格子ラバーシートの湾曲型アクチュエータへの適用― (2012)
  • Author(s): 鈴森康一
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
  • Place of Presentation: 浜松
• [Presentation] マイクロ吸盤集積ラバーシートの開発-第3報；凸凹面ならびに段差面への吸着特性 (2012)
  • Author(s): 鈴森康一
  • Organizer: 第13回 公益社団法人 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会（SICE SI 2012）
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 吸盤を用いた咬合音検出システムの開発と基礎実験 (2012)
  • Author(s): 脇元修一
  • Organizer: 第13回 公益社団法人 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会（SICE SI 2012）
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] ゴム微細表面構造の変形による接触角変化 (2011)
  • Author(s): 森重佳久, 鈴森康一, 脇元修一
  • Organizer: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2011)
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-12-25
• [Presentation] マイクロ吸盤集積ラバーシートの開発-第2報;非対称吸盤の微細集積化- (2011)
  • Author(s): 眞鍋諒一, 鈴森康一, 脇元修一
  • Organizer: 第29回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] 構造色による発色特性を持つフレキシブルマイクロアクチュエータ-第2報:マルチグレーティングパターンによる発色- (2011)
  • Author(s): 三原匡貴, 鈴森康, 脇元修一
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2011-05-26
• [Presentation] マイクロ吸盤集積ラバーシートの開発 (2011)
  • Author(s): 眞鍋諒一, 鈴森康一, 脇元修一
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2011-05-26
• [Presentation] Beautiful Flexible Microactuator Changing its Structural Color with Variable Pitch Grating (2011)
  • Author(s): Koichi Suzumori, Masaki Mihara, Shuichi Wakimoto
  • Organizer: IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA2011)
  • Place of Presentation: 上海
  • Year and Date: 2011-05-11
• [Presentation] Beautiful Flexible Microactuator Changing its Structural Color with Variable Pitch Grating (2011)
  • Author(s): Koichi Suzumori, Masaki Mihara, Shuichi Wakimoto
  • Organizer: IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2011)
  • Place of Presentation: 上海(中国)
  • Year and Date: 2011-05-11
• [Presentation] 大腸内視鏡誘導ラバーチューブアクチュエータの開発-正・負圧印加による駆動特性評価- (2010)
  • Author(s): 脇元修一, 尾崎健, 鈴森康一, 山本陽太
  • Organizer: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2010-12-23
• [Presentation] 蛇腹構造を用いた直径400μm大湾曲ラバーアクチュエータの開発 (2010)
  • Author(s): 石川悠倫, 脇元修一, 鈴森康一
  • Organizer: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2010-12-23
• [Presentation] マイクロラバー構造体による受動歩行-第6報:40μm・50脚構造の成形と評価実験- (2010)
  • Author(s): 森重佳久, 鈴森康一, 妹尾典久
  • Organizer: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2010-12-23
• [Presentation] 構造色による発色特性を持つフレキシブルマイクロアクチュエータ (2010)
  • Author(s): 三原匡貴, 鈴森康一
  • Organizer: 第28回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2010-09-22
• [Presentation] 顎顔面補綴物に機能を?-医歯工学を加速するアクチュエータ工学- (2010)
  • Author(s): 鈴森康一
  • Organizer: 第27回 日本顎顔面補綴学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2010-06-18
• [Presentation] マイクロラバー構造体による受動歩行-第4報:120脚受動歩行シートの開発- (2010)
  • Author(s): 斉藤文孝, 鈴森康一
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2010-06-13
• [Presentation] マイクロラバー構造体による受動歩行-第5報:40μm・50脚受動歩行機構の試作- (2010)
  • Author(s): 森重佳久, 斉藤文孝, 鈴森康一, 妹尾典久
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2010-06-13
• [Book] ロボットはなぜ生き物に似てしまうのか (2012)
  • Author(s): 鈴森康一
  • Publisher: 講談社
• [Book] ロボットテクノロジー (2011)
  • Author(s): 日本ロボット学会編
  • Publisher: オーム社
• [Book] アクチュエータが未来を創る (2011)
  • Author(s): 岡山大学アクチュエータ研究センター編
  • Publisher: 産業図書株式会社
• [Book] ロボットテクノロジー (2011)
  • Author(s): 日本ロボット学会編(鈴森康一, 他72名)
  • Publisher: 株式会社オーム社
• [Book] アクチュエータが未来を創る (2011)
  • Author(s): 岡山大学アクチュエータ研究センター編(鈴森康一, 脇元修一, 他27名)
  • Publisher: 産業図書株式会社
• [Remarks] 岡山大学システム構成学研究室HP
  • URL: http://www.act.sys.okayama-u.ac.jp/
• [Remarks] 岡山大学システム構成学研究室
  • URL: http://www.act.sys.okayama-u.ac.jp/
• [Remarks] システム構成学研究室
  • URL: http://www.act.sys.okayama-u.ac.jp/kouseigaku/research/gom2011j.html
• [Remarks]
  • URL: http://192.168.0.11/kouseigaku/research/gom2011j.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.act.sys.okayama-u.ac.jp/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 歯科診断装置および歯科診断用プローブ (2012)
  • Inventor(s): 皆木省吾,沖和広,熊崎洋平,脇元修一,鈴森康一,八木くるみ
  • Industrial Property Rights Holder: 岡山大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2012-04-02
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 歯科診断装置および歯科診断用プローブ (2012)
  • Inventor(s): 皆木省吾，沖和広，熊崎洋平，脇元修一，鈴森康一，八木くるみ
  • Industrial Property Rights Holder: 岡山大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2012-04-02