2022 Fiscal Year Annual Research Report
イオン交換膜が実現するソフトロボットのモーションコントロール
| Project Area | Science of Soft Robot: interdisciplinary integration of mechatronics, material science, and bio-computing |
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| Project/Area Number |
18H05470
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鈴森 康一 東京工業大学, 工学院, 教授 (00333451)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
難波江 裕之 東京工業大学, 工学院, 助教 (90757171)
堀内 哲也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (60738061)
宮川 祥子 慶應義塾大学, 看護医療学部(藤沢), 准教授 (00338203)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 人工筋肉 / ソフトロボット / アクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
IPMCアクチュエータの性能向上及び自律駆動IPMCロボットの実現に取り組んだ．
IPMCアクチュエータの性能向上に関しては，カルボキシル基で官能されたカーボンナノチューブ（以下，CNT-COOH）を混合したイオン導電性高分子アクチュエータを製作し，従来の1.5倍の屈曲性能向上を達成した．従来技術ではアクチュエータ表面にしか設けられなかった電極を，我々の分散技術を用いて高分子内にCNT-COOHを分散させることによって，高分子内部までネットワーク構造をもった電極を設けることができるようになった．本技術はカーボン材料を金属と同程度まで抵抗を下げる技術としても転用でき，ソフトロボット業界だけでなく金属資源社会課題に資する成果として期待される．
自立駆動IPMCロボットに関しては，IPMCアクチュエータの屈曲運動と電気配線の短絡を利用することにより，直流電圧の印加により振動動作を実現する自励振動型IPMCアクチュエータを実現した．また，IPMCアクチュエータの2つの電極にそれぞれ銅及びマグネシウムマグネシウムを配置することにより，IPMCアクチュエータの動作環境である水を電解液として利用して，マグネシウム電池を構成し，電圧を印加することが可能である．この2つの技術を組み合わせることにより，水中で外部からの電源供給を行うことなく，振動動作を実現するIPMCアクチュエータを実現した．更にこの原理を用いて，テザーレスの自律駆動型IPMCロボットを試作し，遊泳実験に成功した．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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