Proposal of micro swarm robot capable of large deformation using gas-liquid phase change and exploration of its measurement and control method

• Project/Area Number: 24K21213
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 20:Mechanical dynamics, robotics, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川嶋 健嗣 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (40300553)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮嵜 哲郎 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (60734481) ; 曽我部 舞奈 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (80788951) ; 只野 耕太郎 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90523663)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥24,960,000 (Direct Cost: ¥19,200,000、Indirect Cost: ¥5,760,000); Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000); Fiscal Year 2024: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
• Keywords: ソフトロボット / 気液相変化 / 非接触駆動 / 熱照射 / 群体ロボット

Outline of Research at the Start

本研究では初期状態において直径1㎜程度の群体を構成する複数のマイクロソフトアクチュエータを試作，その内部に低沸点液体を封入し，外部からの非接触なレーザー光での熱照射によって液体を気化させ，加圧膨張させることで大変形を実現する全く新しいマイクロ群体ロボットを提案試作する．さらに，アクチュエータの内部に粒子などを混入させ，膨張の度合による粒子の拡散状態の変化を非接触な光照射によって測定し，その値からアクチュエータの内圧や接触力などの情報を推定するアルゴリズムを探求する．全く新しい非接触かつ大変形が可能なマイクロロボット群体を実現する．