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2016 Fiscal Year Research-status Report

磁気混合流体による新しい導電性を有するゴムを使った液体触覚センサの開発研究

Research Project

Project/Area Number 15K05886
Research InstitutionFukushima University

Principal Investigator

島田 邦雄  福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (80251883)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
KeywordsMCF / 触覚 / 天然ゴム / 電界 / 磁場 / 磁気クラスタ / 重合 / センサ
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度において得た,(ア)「液体MCFゴム触覚センサ」における,天然ゴム,ニッケル粉等の金属粉,磁性流体のそれぞれの種類や濃度を振り,組み立てた実験装置を用いて,電流変化を測定し,触覚センサとして最適となる種類や濃度を特定する実験を行った結果についての物理的,及び物質科学的検証を行い,成果として論文にした.また,(イ)実験装置を用いて,色んな種類の柔軟な材質や物体に対して電流変化を測定し,触覚センサの有効性を調べる追加実験を行った. また,(ウ)「液体MCFゴム触覚センサ」の最終的な実用化された現実的な形としてどのような形態をとるべきかを確立するために,センサ部のみならず,小型化した電流増幅用アンプ全体を含んだシステム化を構築し,実際の場合を想定した実験を行い,センサシステムの有効性を調べる実験を平成27年度に引き続いて行った.また,(エ)固体のMCFゴムは磁場に反応し磁気クラスタにより触覚が向上することから,液体MCFゴムも磁場に反応し磁気クラスタが形成され,それ故,触覚センサの特性が向上することが予想される.このコンセプトに基づき,磁場を駆使した「液体MCFゴム触覚センサ」を構築するために,まず,固体のMCFゴムと液体のMCFゴムにおける磁気クラスタや触覚センサ特性の違いについて先の実験装置を用いて実験的に調べ,次いで,これらから,固体のMCFゴムにおける磁気クラスタの特性を液体のMCFゴムの特性を高めるための条件を得て,再度,「液体MCFゴム触覚センサ」における電気的,材料力学的特性について実験的に調べた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

「液体MCFゴム触覚センサ」の発展型として,本研究の次段階の形態におけるセンサの開発研究に着手している.未だ完成形には到っていないが,発展型センサにおいて種々の実験条件における特性を得ている.

Strategy for Future Research Activity

平成29年度は最終年度であるので,「液体MCFゴム触覚センサ」における構築のまとめとして論文にて公表することや,その発展型センサについての提案を行う.

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Development of a hybrid piezo natural rubber piezoelectricity and piezoresistivity sensor with magnetic clusters made by electric and magnetic field assistance and filling with magnetic compound fluid2017

    • Author(s)
      Kunio SHIMADA and Norihiko SAGA
    • Journal Title

      Snsors

      Volume: Vol. 17, No. 2 Pages: 346

    • DOI

      10.3390/s17020346

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhancement of MCF rubber utilizing electric and magnetic fields, and clarification of electrolytic polymerization2017

    • Author(s)
      Kunio SHIMADA and Norihiko SAGA
    • Journal Title

      Snsors

      Volume: Vol. 17, No. 4 Pages: 767

    • DOI

      10.3390/s17040767

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mechanical enhancement of sensitivity in natural rubber using electrolytic polymerization aided by a magnetic field and MCF for application in haptic sensors2016

    • Author(s)
      Kunio SHIMADA and Norihiko SAGA
    • Journal Title

      Snsors

      Volume: Vol. 16, No. 9 Pages: 1521

    • DOI

      10.3390/s16091521

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Detailed mechanism and engineering applicability of electrolytic polymerization aided by a magnetic field in natural rubber by mechanical approach for sensing (part 1): The effect of experimental conditions on electrolytic polymerization2016

    • Author(s)
      Kunio SHIMADA and Norihiko SAGA
    • Journal Title

      World Journal of Mechanics

      Volume: Vol. 6, No. 10 Pages: 357-378

    • DOI

      10.4236/wjm.2016.610026

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Detailed mechanism and engineering applicability of electrolytic polymerization aided by a magnetic field in natural rubber by mechanical approach for sensing (part 2): Other and intrinsic effects on MCF rubber property2016

    • Author(s)
      Kunio SHIMADA and Norihiko SAGA
    • Journal Title

      World Journal of Mechanics

      Volume: Vol. 6, No. 10 Pages: 379-395

    • DOI

      : 10.4236/wjm.2016.610027

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 生物由来の天然ゴムを用いた新しい触覚センサーの開発2016

    • Author(s)
      島田邦雄
    • Organizer
      日本流体力学会年会2016
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-26 – 2016-09-28
  • [Presentation] 無電源型触覚センサの開発2016

    • Author(s)
      島田邦雄
    • 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(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-11
  • [Presentation] 電解重合によるMCFゴムセンサの電気特性2016

    • Author(s)
      島田邦雄,嵯峨宣彦
    • 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(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-11
  • [Presentation] 天然ゴムを用いた電解重合法による新しい超触覚センサ作成における実験的解明2016

    • Author(s)
      島田邦雄
    • Organizer
      日本ゴム協会2016年次大研究発表講演会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ(埼玉県さいたま市)
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-20

URL: 

Published: 2018-01-16  

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