2022 Fiscal Year Annual Research Report
微小・狭窄領域へアクセス可能な集積化シリコン感覚毛による質感の知覚と認識
| Project/Area Number |
22H00218
|
|---|
| Research Institution | Kagawa University |
|---|
Principal Investigator |
高尾 英邦 香川大学, 創造工学部, 教授 (40314091)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
|
| Keywords | 感覚毛センサ / 有毛皮膚 / MEMS / 触覚 / シリコン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本課題のデバイスは「毛包」よりも1桁以上高精度な領域を性能目標としている。超高感度触覚に毛状構造を一体形成することにより，生物の「感覚毛」を凌駕する世界最高感度の集積化シリコン感覚毛を実現する。これにより，従来不可能であった「微小・狭窄領域での質感知覚と認識」が可能となる新しい計測技術が実現する。開始初年度においては，超高感度触覚に毛状構造を一体形成することにより，生物の「感覚毛」を凌駕する世界最高感度の集積化シリコン感覚毛の実現を目指して研究を実施した。従来不可能であった微小・狭窄領域での質感知覚と認識が可能となる集積化シリコン感覚毛デバイスを実現すべく，計画１の内容に従って研究を実施した。その結果，当初の計画に沿いつつ，十分な研究成果を得ることができた。
計画1-1 集積化シリコン感覚毛のデバイス実現と評価
同一の単結晶シリコン層を用い，針状のプローブ構造と高感度多軸力覚チップを一体化する集積化シリコン感覚毛デバイスを設計・製作し，実装技術によってパッケージングした。計測する研究対象に合わせて，プローブ部分の構造を最適化し，それぞれ設計通りのデバイスを製作できた。
計画1-2 集積化シリコン感覚毛を用いた微小・狭窄領域における触覚検知の実証
製作した感覚毛デバイスの基本特性を評価し，設計通りの感度性能や分解能が得られた。剛性の高い金属材料からエラストマーなどの粘弾性体を含めて，様々な対象表面の触覚計測実験を実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
開始初年度の計画は下記の項目を実施することである。
計画１．微小・狭窄領域へアクセス可能な集積化シリコン感覚毛の開発と実証
計画1-1 集積化シリコン感覚毛のデバイス実現と評価
計画1-2 集積化シリコン感覚毛を用いた微小・狭窄領域における触覚検知の実証
上記計画1-1ならびに計画1-2の内容について，当初より目指す性能や機能を実現できるデバイスの製作と評価を実施することができた。また，これらの計画は複数年計画であり，初年度として十分な進捗と進展が得られたといえる。よって，目標到達は次年度以降となるが，おおむね研究は順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は引きつづき計画1-1 集積化シリコン感覚毛のデバイス実現と評価と計画1-2 集積化シリコン感覚毛を用いた微小・狭窄領域における触覚検知の実証を推進し，改良試作を重ねることで，当初目的とした性能を具現化する集積化シリコン感覚毛を実現する。
また，深さ方向における質感検知を目指した新機能を有する集積化シリコン感覚毛を開発し，分析対象の拡張に向けて計画2.1を推進してゆく。
|
