2019 Fiscal Year Annual Research Report
A Study on Grasping Posture Control of Soft robotic hand by using MR fluid and Electromagnet
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19K21073
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柯 強 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任研究員 (70821122)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ソフトロボティクス / ロボットハンド / 把持とマニピュレーション / 機能性流体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ソフトロボットハンドは指全体が柔らかい素材で構成されるため，物体の把持やマニピュレーションをする際に安定性が高い．一方で従来のソフトロボットハンドは自由度不足のため，指の姿勢が変わると把持力が下がる問題が存在している．本研究では，機能性流体と空気圧を合わせることによるハイブリッド駆動の手法を実現することで，ソフトロボットハンドの性能を向上させることを目的としている．
本年度は小型電磁石の磁場が不足する問題を解決するため，磁気粘性流体(MR流体)の代わりに電気粘性流体(ER流体)を利用して多自由度を備えるソフト指を開発する．具体的には以下の項目に関して取り組んだ．
1. 導電エラストマーの作製：機能性流体を制御するために電極が必要となる．指の変形への影響を抑えるため，電極の力学性能はソフト指の素材に近いことが求められる．本研究はカーボンブラックなど導電性のある粉状素材とシリコンを混ぜることで伸縮が可能な電極を開発し，固化特性や導電性能を実験的に確認した．
2. シリコンゴム用のER流体の開発；従来のソフトロボットハンドはシリコンゴムから構成されるが，市販のER流体はシリコンゴムに侵入する問題が存在している．そのため，本研究はER流体の成分を分析し，調整を行った．その結果を利用してシリコンゴムに侵入速度が低いER流体の開発を行った．
3．ER流体、導電エラストマーをソフトロボット指に組み合わせたシステムの実装：導電エラストマーと高圧電源の間の断線や流体漏れの問題を解決し、導電エラストマーとER流体の配置や配線に関する設計の調整を行って実装した．開発したモジュールで指の硬さの制御を確認した．
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