2021 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of analysis model for soft distributed tactile sensor and display using acoustic waveguide
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18K04009
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田原 麻梨江 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (60721884)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石河 睦生 桐蔭横浜大学, 医用工学部, 講師 (90451864)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 柔らかいセンサ / 音響導波路 / 圧力分布 / 弾性管 / 空中超音波 / 広帯域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、医療や介護用ロボットの需要が高まっている中、人の指と同等の分解能を持ち、どれくらいの力がどこに加わっているのかを測定できる柔らかい分布型センサの開発が望まれている。本研究では、ゴム製の導波路を伝搬する音響特性を利用した、柔軟で、かつ、荷重位置の分布を測定可能な触覚センサを実現するために、音響導波路のモデル化とその手法を確立することを目的とする。
目標を達成するために、荷重に対するゴム菅の変形形状を考慮した音波伝搬解析と実験から、音響導波路のモデルを確立し、発進する音の周波数と空間分解能との関係を明らかにする。また、広帯域音響デバイスを用いて、モデルの検証を行う。本研究の成果により、介護および手術用ロボットやその他産業への応用を目指している。
本年度は、ゴムの両端に音源がある場合の、圧力に対する感度やリアルタイム性について検討を行った。また、異なる内部形状を有する５種類のゴム管を用いて、柔らかさ（変形量と荷重との関係）、および、減衰特性を検討した。さらに、広帯域超音波デバイスを用いて、音波の周波数帯域に対する空間分解能および位置の検出誤差との関係を明らかにした。
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