2020 Fiscal Year Annual Research Report
微小面歪み検出のための面状走査型触覚センシングシステムの開発
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19K22856
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
望山 洋 筑波大学, システム情報系, 教授 (40303333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹囲 年延 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (60517712)
武居 直行 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (70324803)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | ハプティクス / ソフトロボティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，与えられた曲面上にある微小面歪み（予定された曲率よりも大きく歪んでいる箇所）を検出し，その場所を特定する微小面歪み検出問題を解決するシステムを開発することである．この研究目的の達成のために，本研究では，雑巾がけのように，対象曲面を隈なく走査することで，微小面歪みを検出する，面状の走査型触覚センシングシステムに関する研究を行った．その結果，フレキシブルなシートと，その上に配置されたピンアレイの柔軟構造体に対して，長尺ひずみゲージを波型に取り付けることによって，これまでの課題であった，走査するセンサ部の検出幅の広さとセンサ素子の感度とのトレードオフを解消できることを発見した．実際に，アルミプレート上に成形した微小凸（高さ５０マイクロメートル、標準偏差2/3ミリメートルのガウス曲面）を用いて実験を行い，提案センサを雑巾がけのように走査することで，この微小凸を明瞭に検出できることを確認した．また，センサ素子を２つ用いることで，センサ幅に沿った微小凸の位置を検出できることも確認した.さらに，提案センサにおいて，センサ感度が向上する原理を，定式化することに成功した．この触覚センサは，センサ素子としてひずみゲージを用いているため，時間分解能の高い計測が可能であり，走査速度が大きい場合にも対応が可能と予想される．このため，自動車ボディの面歪み検査に利用することが期待される．この成果を特許出願すると共に，ロボティクスと自動化に関する世界トップレベルの国際会議にレターオプションで論文投稿済みである．
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