A quest for Soft robotics through creation of stochastic machines

• Project Area: Science of Soft Robot: interdisciplinary integration of mechatronics, material science, and bio-computing
• Project/Area Number: 18H05473
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology (2022); Shibaura Institute of Technology (2018-2021)
• Principal Investigator: 前田 真吾 東京工業大学, 工学院, 教授 (40424808)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤田 秀之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00308206)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥102,310,000 (Direct Cost: ¥78,700,000、Indirect Cost: ¥23,610,000); Fiscal Year 2022: ¥19,500,000 (Direct Cost: ¥15,000,000、Indirect Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2021: ¥19,500,000 (Direct Cost: ¥15,000,000、Indirect Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2020: ¥20,410,000 (Direct Cost: ¥15,700,000、Indirect Cost: ¥4,710,000); Fiscal Year 2019: ¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000); Fiscal Year 2018: ¥23,660,000 (Direct Cost: ¥18,200,000、Indirect Cost: ¥5,460,000)
• Keywords: 自律駆動ゲル / EHD / 機械学習 / ソフトマテリアル / 自走液滴 / ゲル / ソフトアクチュエータ / ケミカルロボット / ソフトロボット / オリガミ / 自律駆動 / エラストマ / 化学反応 / SMA / 振動反応 / SMAワイヤ / エラストマー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，ソフトロボットの「しなやかな知能」を実現するために、広い意味で確率的な方法を用いて探求する．(1)ゲルと化学反応ネットワークが結合した系として，振動化学反応であるBZ反応を高分子ゲルに組み込んだ系について研究を進めてきた.本研究では、新しい情報処理系を構築するために，シンプルな理論モデルやその実験系を検討した．(2)化学反応で駆動する自走液滴に関する研究を推進した．各種形状のブーメラン型にくり抜いた外骨格を用いて，界面活性剤の水溶液中に無水オレイン酸を主成分とする油滴を滴下した際の，自走方向および速度を制御する手法を提案した．(3)不均一性を有するスポンジに関する応力-歪特性に関する理論研究について，シンプルなモデルを提案し解析した．(4)電気流体現象であるEHDを使った，セルセンシング手法を開発し，理論モデルを構築した．本手法では外部のセンサを取り付ける必要がないため，極めてコンパクトな仕組みであると言える.(5)形状記憶合金(SMA)ワイヤの形状記憶効果と超弾性効果を利用した、力センサならびに微小振動アクチュエータの研究開発を進めた。これまでに，Ti-Ni-Cu系SMAワイヤについて、高速伸縮動作を実現するための制御手法を確立しており，本年度はこれを触覚感覚を人工的に創り出すシステムへ応用した．また振動を起こしながら，ワイヤに作用する力をリアルタイムに計測する手法を開発し，数百Hzまでの微小振動を自在に生成することにより，様々な触覚感覚を創り出し，遠隔地に伝送、提示するシステムを構築した．さらに，本SMAセンサを使って，機械学習により触覚感覚を認識，弁別する手法を提案した．更にSMAワイヤアクチュエータのソフトロボットへの応用を提案した．(6)誘電エラストマーアクチュエータの高速駆動と低電圧化を実現した．

Current Status of Research Progress

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

Reason

(1)ゲルと化学反応ネットワークが結合した系について，解析できるシンプルなBZゲルオレゴネータを提案し，周期を解析的に導出することに成功した．(2)化学反応で駆動する自走液滴に関する研究について，ブーメラン型にくり抜いた外骨格は，溶液中の自走油滴の形状固定に作用する．ブーメランの左右形状を非対称にすることで，油滴内部に発生するマランゴニ対流が変化し，自走速度ならびに方向が変化することを示した．(3)ソフトセンサ・アクチュエータや構造材料としてソフトロボットの設計には使われているにも関わらず，応力-歪特性について不明な点が多かった．スポンジのミクロな内部構造のランダムネスを考慮して，ミクロな構造の座屈現象とその確率的なモデルを構築し解析することに成功した．(4)電気流体現象であるEHDを使った，セルセンシング手法について，外部からECDT内部に流れを流入させた時に，ECDTに流れる電流値の変化を実験から観測した．この実験結果から，ECDT内部に生じるイオンの拡散によって電流が変化したと推察し，理論式を立てた．イオンの拡散によって電流変化が生じることを明らかにした．(5)SMAの振動を起こしながら，ワイヤに作用する力をリアルタイムに計測する手法を開発し，数百Hzまでの微小振動を自在に生成することにより，様々な触覚感覚を創り出し，遠隔地に伝送、提示するシステムを構築した．また，Fish robotとして，SMAワイヤを尾びれ内に実装し，アクチュエータの伸縮動作をひれの左右の動きに変換できることを示した．アクチュエータの制御には機械学習を応用し，Fish robotが自律的に泳動手法を獲得できることを示した．(6)誘電エラストマーアクチュエータについて，ナノシートを利用することで電極間の距離を数百ナノメートルにし，100V以下の高速駆動を実現した．

Strategy for Future Research Activity

最終年度ということもあり，各研究をまとめあげていく必要がある．領域内の研究者と活発に共同研究を推進することで，新しい視点や価値観をさらに見出す努力をする．BZゲルに関する研究は，構築した理論モデルを活用して外部刺激に対する応答や複数の連結した系について考察していく．化学反応で駆動する自走液滴に関する研究についても，外部刺激に応答できるような系を構築する．これにより，化学反応のみで自律性を有した仕組みが環境と相互作用しながら駆動する仕組みが出来上がることになる．スポンジの研究については，極めて応用範囲が広い．伸縮センサに応用した場合について考察していき，実応用について検討する．EHDを使ったデバイスについては，センシングとアクチュエーションを実現してきた．これらを活用した自己修復システムに挑戦する．SMAについて，機械学習との相性が良いことが明らかになっており，人と機械の親和性のある触覚デバイスを目指す．誘電エラストマーアクチュエータについて，大変形し低電圧化する手法を検討することで実用化を目指す．

Research Products

• [Int'l Joint Research] Gadjah Mada University(インドネシア)
• [Int'l Joint Research] EPFL(スイス)
• [Int'l Joint Research] EPFL(スイス)
• [Int'l Joint Research] Universitas Gadjah Mada(インドネシア)
• [Int'l Joint Research] Free University of Brussels(ベルギー)
• [Int'l Joint Research] Savoy Mont Blanc University(フランス)
• [Int'l Joint Research] スイス連邦工科大学ローザンヌ校(スイス)
• [Int'l Joint Research] EPFL(スイス)
• [Int'l Joint Research] The University of Danang(ベトナム)
• [Int'l Joint Research] SSSA(イタリア)
• [Int'l Joint Research] The University of Edinburgh(英国)
• [Journal Article] Electrochemical Dual Transducer for Fluidic Self-Sensing Actuation (2022)
  • Author(s): Kuwajima Yu、Seki Yumeta、Yamada Yuhei、Awaki Satoshi、Kamiyauchi Shota、Wiranata Ardi、Okuno Yuto、Shigemune Hiroki、Maeda Shingo
  • Journal Title: ACS Applied Materials & Interfaces Volume: 14 Issue: 2 Pages: 3496-3503
  • DOI: 10.1021/acsami.1c21076
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A robotic wheel locally transforming its diameters and the reinforcement learning for robust locomotion (2022)
  • Author(s): Moriya Naoki、Shigemune Hiroki、Sawada Hideyuki
  • Journal Title: International Journal of Mechatronics and Automation Volume: 9 Issue: 1 Pages: 22-31
  • DOI: 10.1504/ijma.2022.120487
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Combinations of Micro-Macro States and Subgoals Discovery in Hierarchical Reinforcement Learning for Path Finding (2022)
  • Author(s): Gembong Edhi Setyawan、Hideyuki Sawada、Pitoyo Hartono
  • Journal Title: International Journal of Innovative Computing, Information and Control Volume: 18 Issue: 02 Pages: 447
  • DOI: 10.24507/ijicic.18.02.447
  • ISSN: 1349-4198
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] シャボン膜の表面張力波を利用した音の可視化と音高認識 (2021)
  • Author(s): 中野 航基、澤田 秀之
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌 Volume: 62 Issue: 10 Pages: 1737-1747
  • DOI: 10.20729/00213204
  • NAID: 170000185634
  • Year and Date: 2021-10-15
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Soft Robotic Gripper Based on Multi-Layers of Dielectric Elastomer Actuators (2021)
  • Author(s): Thongking Witchuda、Wiranata Ardi、Minaminosono Ayato、Mao Zebing、Maeda Shingo
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatronics Volume: 33 Issue: 4 Pages: 968-974
  • DOI: 10.20965/jrm.2021.p0968
  • NAID: 130008076388
  • ISSN: 0915-3942, 1883-8049
  • Year and Date: 2021-08-20
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] High-Frequency, low-voltage oscillations of dielectric elastomer actuators (2021)
  • Author(s): Wiranata Ardi、Kanno Makoto、Chiya Naoki、Okabe Hozuma、Horii Tatsuhiro、Fujie Toshinori、Hosoya Naoki、Maeda Shingo
  • Journal Title: Applied Physics Express Volume: 15 Issue: 1 Pages: 011002-011002
  • DOI: 10.35848/1882-0786/ac3d41
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A DIY Fabrication Approach for Ultra-Thin Focus-Tunable Liquid Lens Using Electrohydrodynamic Pump (2021)
  • Author(s): Murakami Taichi、Kuwajima Yu、Wiranata Ardi、Minaminosono Ayato、Shigemune Hiroki、Mao Zebing、Maeda Shingo
  • Journal Title: Micromachines Volume: 12 Issue: 12 Pages: 1452-1452
  • DOI: 10.3390/mi12121452
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A DIY Fabrication Approach of Stretchable Sensors Using Carbon Nano Tube Powder for Wearable Device (2021)
  • Author(s): Wiranata Ardi、Ohsugi Yunosuke、Minaminosono Ayato、Mao Zebing、Kurata Haruyuki、Hosoya Naoki、Maeda Shingo
  • Journal Title: Frontiers in Robotics and AI Volume: 8 Pages: 773056-773056
  • DOI: 10.3389/frobt.2021.773056
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Fabrication of Soft and Wearable Electrostatic Generator Based on Streaming Electrification (2021)
  • Author(s): Kamiyauchi Shota、Yokoyama Yuki、Kuwajima Yu、Seki Yumeta、Awaki Satoshi、Maeda Shingo、Shigemune Hiroki
  • Journal Title: Advanced Intelligent Systems Volume: 4 Issue: 3 Pages: 2100131-2100131
  • DOI: 10.1002/aisy.202100131
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Bidirectional electrohydrodynamic pump with high symmetrical performance and its application to a tube actuator (2021)
  • Author(s): Mao Zebing、Iizuka Takeshi、Maeda Shingo
  • Journal Title: Sensors and Actuators A: Physical Volume: 332 Pages: 113168-113168
  • DOI: 10.1016/j.sna.2021.113168
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Simple Model for Compression of Cellular Materials Exhibiting Serial Buckling of the Microstructure (2021)
  • Author(s): Yamada Yuhei、Maeda Shingo
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 90 Issue: 11 Pages: 114003-114003
  • DOI: 10.7566/jpsj.90.114003
  • NAID: 210000159370
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Firmness evaluation of postharvest pear fruit during storage based on a vibration experiment technique using a dielectric elastomer actuator (2021)
  • Author(s): Hiruta Toshiki、Sasaki Kaishi、Hosoya Naoki、Maeda Shingo、Kajiwara Itsuro
  • Journal Title: Postharvest Biology and Technology Volume: 182 Pages: 111697-111697
  • DOI: 10.1016/j.postharvbio.2021.111697
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Experimental evaluation of frequency response and firmness of apples based on an excitation technique using a dielectric elastomer actuator (2021)
  • Author(s): Hiruta Toshiki、Hosoya Naoki、Maeda Shingo、Kajiwara Itsuro
  • Journal Title: Sensors and Actuators A: Physical Volume: 330 Pages: 112830-112830
  • DOI: 10.1016/j.sna.2021.112830
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Wireless Electrohydrodynamic Actuators for Propulsion and Positioning of Miniaturized Floating Robots (2021)
  • Author(s): Shigemune Hiroki、Pradidarcheep Kittamet、Kuwajima Yu、Seki Yumeta、Maeda Shingo、Cacucciolo Vito
  • Journal Title: Advanced Intelligent Systems Volume: 3 Issue: 7 Pages: 2100004-2100004
  • DOI: 10.1002/aisy.202100004
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Untethered rotational system with a stacked dielectric elastomer actuator (2021)
  • Author(s): Minaminosono Ayato、Shigemune Hiroki、Murakami Taichi、Maeda Shingo
  • Journal Title: Smart Materials and Structures Volume: 30 Issue: 6 Pages: 065007-065007
  • DOI: 10.1088/1361-665x/abf991
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] An untethered soft robotic fish using SMA wires and its performance analysis (2021)
  • Author(s): Chen Xiaojie、Ning Kewei、Shigemune Hiroki、Sawada Hideyuki
  • Journal Title: International Journal of Mechatronics and Automation Volume: 8 Issue: 4 Pages: 229-240
  • DOI: 10.1504/ijma.2021.120384
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A chemical micropump actuated by self-oscillating polymer gel (2021)
  • Author(s): Aishan Yusufu、Yalikun Yaxiaer、Shen Yigang、Yuan Yapeng、Amaya Satoshi、Okutaki Takashi、Osaki Atsuhito、Maeda Shingo、Tanaka Yo
  • Journal Title: Sensors and Actuators B: Chemical Volume: 337 Pages: 129769-129769
  • DOI: 10.1016/j.snb.2021.129769
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Simple and Reliable Fabrication Method for Polydimethylsiloxane Dielectric Elastomer Actuators Using Carbon Nanotube Powder Electrodes (2021)
  • Author(s): Wiranata Ardi、Ishii Yasuyuki、Hosoya Naoki、Maeda Shingo
  • Journal Title: Advanced Engineering Materials Volume: * Issue: 6 Pages: 2001181-2001181
  • DOI: 10.1002/adem.202001181
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Experimental validation of vibration control in membrane structures using dielectric elastomer actuators in a vacuum environment (2021)
  • Author(s): Hiruta Toshiki、Hosoya Naoki、Maeda Shingo、Kajiwara Itsuro
  • Journal Title: International Journal of Mechanical Sciences Volume: 191 Pages: 106049-106049
  • DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2020.106049
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Conical frustum gel driven by the Marangoni effect for a motor without a stator (2021)
  • Author(s): Mao Zebing、Shimamoto Goki、Maeda Shingo
  • Journal Title: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects Volume: 608 Pages: 125561-125561
  • DOI: 10.1016/j.colsurfa.2020.125561
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Temperature and Humidity Dependence of Marangoni Convection and Its Effect on the Self-propulsion of an Oil Droplet (2021)
  • Author(s): Masato Yamada, Hiroki Shigemune, Shingo Maeda, Hideyuki Sawada
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: Vol.50, No.3 Issue: 3 Pages: 493-496
  • DOI: 10.1246/cl.200842
  • NAID: 130007995522
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Four‐dimensional collision detection and behaviour based on the physics‐based calculation (2021)
  • Author(s): Nakai Yuki、Miwa Takanobu、Shigemune Hiroki、Sawada Hideyuki
  • Journal Title: Expert Systems Volume: * Issue: 2 Pages: 12668-12668
  • DOI: 10.1111/exsy.12668
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Optimization of the Electrode Arrangement and Reliable Fabrication of Flexible EHD Pumps (2020)
  • Author(s): Seki Yumeta、Kuwajima Yu、Shigemune Hiroki、Yamada Yuhei、Maeda Shingo
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatronics Volume: 32 Issue: 5 Pages: 939-946
  • DOI: 10.20965/jrm.2020.p0939
  • NAID: 130007928009
  • ISSN: 0915-3942, 1883-8049
  • Year and Date: 2020-10-20
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Autonomous oil flow generated by self-oscillating polymer gels (2020)
  • Author(s): Yoshimura Kyosuke、Otsuka Yuji、Mao Zebing、Cacucciolo Vito、Okutaki Takashi、Yamagishi Hideto、Hashimura Shinji、Hosoya Naoki、Sato Tasuku、Yamanishi Yoko、Maeda Shingo
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10 Issue: 1 Pages: 12834-12834
  • DOI: 10.1038/s41598-020-69804-3
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Contraction waves in self-oscillating polymer gels (2020)
  • Author(s): Mao Zebing、Kuroki Masaya、Otsuka Yuji、Maeda Shingo
  • Journal Title: Extreme Mechanics Letters Volume: 39 Pages: 100830-100830
  • DOI: 10.1016/j.eml.2020.100830
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Programming Stepwise Motility into a Sheet of Paper Using Inkjet Printing (2020)
  • Author(s): Hiroki Shigemune, Shingo Maeda, Eiji Iwase, Shuji Hashimoto, Shigeki Sugano, Hideyuki Sawada
  • Journal Title: Advanced Intelligent Systems Volume: 3 Issue: 1 Pages: 2000153-2000153
  • DOI: 10.1002/aisy.202000153
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] End-to-End Tactile Feedback Loop: From Soft Sensor Skin Over Deep GRU-Autoencoders to Tactile Stimulation (2020)
  • Author(s): Geier Andreas、Tucker Rawleigh、Somlor Sophon、Sawada Hideyuki、Sugano Shigeki
  • Journal Title: IEEE Robotics and Automation Letters Volume: 5 Issue: 4 Pages: 6467-6474
  • DOI: 10.1109/lra.2020.3012951
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Self-Assembled 3D Actuator Using the Resilience of an Elastomeric Material (2020)
  • Author(s): Naoki Hashimoto, Hiroki Shigemune, Ayato Minaminosono, Shingo Maeda and Hideyuki Sawada
  • Journal Title: frontiers in Robotics and AI Volume: 15 Pages: 152-152
  • DOI: 10.3389/frobt.2019.00152
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Directional and velocity control of active droplets using a rigid-frame (2019)
  • Author(s): Masato Yamada, Hiroki Shigemune, Shingo Maeda and Hideyuki Sawada
  • Journal Title: Journal of Royal Society of Chemistry Advances Volume: Issue 69 Issue: 69 Pages: 40523-40530
  • DOI: 10.1039/c9ra07789h
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Stretchable pumps for soft machines (2019)
  • Author(s): Cacucciolo Vito、Shintake Jun、Kuwajima Yu、Maeda Shingo、Floreano Dario、Shea Herbert
  • Journal Title: Nature Volume: 572 Issue: 7770 Pages: 516-519
  • DOI: 10.1038/s41586-019-1479-6
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Design of dielectric elastomer actuators for vibration control at high frequencies (2019)
  • Author(s): Kajiwara Itsuro、Kitabatake Shigeki、Hosoya Naoki、Maeda Shingo
  • Journal Title: International Journal of Mechanical Sciences Volume: 157-158 Pages: 849-857
  • DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2019.05.019
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] しなやかさを生む確率情報処理とソフトロボットへの展開 (2019)
  • Author(s): 重宗宏毅, 前田真吾, 澤田秀之, 三輪貴信
  • Journal Title: システム制御情報学会 Volume: 64 Pages: 512-517
  • NAID: 130007854870
• [Journal Article] 柔らかく変形可能なモータ (2019)
  • Author(s): 南之園彩斗，重宗宏毅，細矢直基，前田真吾
  • Journal Title: 計測と制御 Volume: 58 Pages: 798-801
  • NAID: 130007732476
• [Journal Article] 微小振動する形状記憶合金ワイヤを用いた触覚センサ (2019)
  • Author(s): 宮戸田顕音, 重宗宏毅, 三輪貴信, 澤田秀之
  • Journal Title: 電子情報通信学会論文誌 C Volume: J102-C Pages: 241-248
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 運動リズムを創るマテリアルと知能の設計 (2019)
  • Author(s): 前田真吾，澤田秀之，重宗宏毅，三輪貴信
  • Journal Title: 日本機械学会誌 Volume: 122 Pages: 16-17
• [Journal Article] Deformable motor driven by dielectric elastomer actuators and flexible mechanisms (2019)
  • Author(s): Ayato Minaminosono, Hiroki Shigemune ,Yuto Okuno, Tsubasa Katsumata, Naoki Hosoya, and Shingo Maeda
  • Journal Title: Frontiers in Robotics and AI Volume: 6 Pages: 1-12
  • DOI: 10.3389/frobt.2019.00001
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Balloon dielectric elastomer actuator speaker (2019)
  • Author(s): Hosoya Naoki、Masuda Hiroaki、Maeda Shingo
  • Journal Title: Applied Acoustics Volume: 148 Pages: 238-245
  • DOI: 10.1016/j.apacoust.2018.12.032
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Three-dimensional displacement measurement of self-oscillating gel using digital holographic microscopy (2018)
  • Author(s): Morita Yoshiyuki、Matsuo Tsukasa、Maeda Shingo、Oishi Masamichi、Oshima Marie
  • Journal Title: Applied Optics Volume: 57 Issue: 36 Pages: 10541-10541
  • DOI: 10.1364/ao.57.010541
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Stretchable Suction Cup with Electroadhesion (2018)
  • Author(s): Okuno Yuto、Shigemune Hiroki、Kuwajima Yu、Maeda Shingo
  • Journal Title: Advanced Materials Technologies Volume: 4 Issue: 1 Pages: 1800304-1800304
  • DOI: 10.1002/admt.201800304
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dielectric elastomer actuators with carbon nanotube electrodes painted with a soft brush (2018)
  • Author(s): Hiroki Shigemune, Shigeki Sugano, Jun Nishitani, Masayuki Yamauchi, Naoki Hosoya, Shuji Hashimoto, and Shingo Maeda
  • Journal Title: Actuators Volume: 7 Issue: 3 Pages: 51-51
  • DOI: 10.3390/act7030051
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Quantitative Tactile Examination Using Shape Memory Alloy Actuators for the Early Detection of Diabetic Neuropathy (2018)
  • Author(s): Danjo Junichi、Danjo Sonoko、Sawada Hideyuki、Uchida Keiji、Nakamura Yu
  • Journal Title: Intech Actuators Volume: 6 Pages: 109-127
  • DOI: 10.5772/intechopen.75084
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ソフトマテリアルを活用したソフトロボット (2022)
  • Author(s): 前田真吾
  • Organizer: 21-6 ポリマーフロンティア21
  • Invited
• [Presentation] 化学反応で駆動する機械 (2022)
  • Author(s): 前田真吾
  • Organizer: 科研費新学術領域合同シンポジウム－ソフトロボット学と発動分子科学の融合－
  • Invited
• [Presentation] Soft Robotics (2021)
  • Author(s): Shingo Maeda
  • Organizer: IEEE RAS Sri Lanka Section Chapter
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Autonomous chemical machines (2021)
  • Author(s): Shingo Maeda
  • Organizer: International Conference on Active Materials and Soft Mechatronics(AMSM) 2021
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Soft and wet robotics (2021)
  • Author(s): Shingo Maeda
  • Organizer: JSTオンライン大学訪問イベント
  • Invited
• [Presentation] 自律性を有するソフトマテリアルとやわらかい機械 (2021)
  • Author(s): 前田真吾
  • Organizer: 日本機械学会イブニングセミナー
  • Invited
• [Presentation] Chemical and soft machines (2021)
  • Author(s): Shingo Maeda
  • Organizer: 2021 Japan-America Frontiers of Engineering Symposium (JAFOE)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Socio-Economic Changes with AI and Robots (2021)
  • Author(s): Hideyuki Sawada
  • Organizer: 7th KKU International Engineering Conference
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Displaying Tactile Sensation using SMA Actuators and Sensors (2021)
  • Author(s): Hideyuki Sawada
  • Organizer: 28th International Display Workshops
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] A shape-memory alloy wire that generates micro-vibration while sensing force (2021)
  • Author(s): Hideyuki Sawada
  • Organizer: 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Characteristic evaluation of Dielectric elastomer actuator based on the stretchable electrode density” (2021)
  • Author(s): Taichi Murakami、Ayato Minaminosono、 Ardi Wiranata、Hozuma Okabe、Hiroki Shigemune、Shingo Maeda
  • Organizer: 2021 IEEE 4th International Conference on Soft Robotics, RoboSoft 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Touching 4D Objects with 3D Tactile Feedback (2021)
  • Author(s): Haruo Igarashi、Hideyuki Sawada
  • Organizer: International Conference on Human System Interaction (HSI2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Investigation of the behavior of Marangoni-driven oleic droplet in different humidity (2021)
  • Author(s): Masato Yamada、Hiroki Shigemune、Shingo Maeda、Hideyuki Sawada
  • Organizer: 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 外骨格で形状固定した自走油滴の3次元内部対流シミュレーション (2021)
  • Author(s): 熊坂叡士、澤田秀之
  • Organizer: ROBOMECH2021
• [Presentation] 静電相互作用を利用した複数自走油滴の挙動制御 (2021)
  • Author(s): 野口実香、山田賢杜、澤田秀之
  • Organizer: ROBOMECH2021
• [Presentation] 揮発性液体を用いた水滴内のマランゴニ対流の生成と制御 (2021)
  • Author(s): 斧田拓海、澤田秀之
  • Organizer: ROBOMECH2021
• [Presentation] A Wireless Soft Robotic Fish for the Natural Swimming Behavior (2021)
  • Author(s): Kewei Ning、澤田秀之
  • Organizer: 日本電子材料技術協会 第58回秋期講演大会
• [Presentation] 振動モータアレイを用いた触覚グローブによる多様な幾何形状の提示 (2021)
  • Author(s): 五十嵐治雄、澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会 第84回全国大会
• [Presentation] 形状記憶合金ワイヤの振動特性の計測 (2021)
  • Author(s): 岩名紘基、重宗宏毅、澤田秀之
  • Organizer: 2022年電子情報通信学会総合大会
• [Presentation] 触覚フィードバックを伴う4次元空間可視化システム (2021)
  • Author(s): 五十嵐治雄、澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会第83回全国大会
• [Presentation] SMAワイヤを用いたなぞり動作による触覚センシングに関する考察 (2021)
  • Author(s): 大矢隆晟、澤田秀之
  • Organizer: 日本電子材料技術協会 第58回秋期講演大会
• [Presentation] なぞり速度がSMA触覚センサに与える影響の考察 (2021)
  • Author(s): 大矢隆晟、澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会 第84回全国大会
• [Presentation] 単層ジャミンググリッパにおける補助機構 (2021)
  • Author(s): 豊田涼真、南之園彩斗、村上泰智、前田真吾
  • Organizer: ROBOMEC2021
• [Presentation] 誘電エラストマアクチュエータの昇圧回路への実装提案 (2021)
  • Author(s): 村上泰智、南之園彩斗、大杉裕之介、重宗宏毅、前田真吾
  • Organizer: ROBOMEC2021
• [Presentation] 液体金属のソフトアクチュエータへの適用と性能評価 (2021)
  • Author(s): 南之園彩斗、村上泰智、ワイラナタ・アルデイ、大杉裕之介、重宗宏毅、前田真吾
  • Organizer: ROBOMEC2021
• [Presentation] DEAモータの制御を行うストレッチセンサの開発 (2021)
  • Author(s): 大杉裕之介、南之園彩斗、ワイラナタ・アルデイ、毛澤兵、村上泰智、前田真吾
  • Organizer: ROBOMEC2021
• [Presentation] 流体素子と流体RC回路の製作と評価 (2021)
  • Author(s): 粟木理志、関夢太、桑島悠、上谷内翔太、重宗宏毅、毛澤兵、前田真吾
  • Organizer: ROBOMEC2021
• [Presentation] カルシウムイオン濃度の調整によるハイドロゲルの強度制御 (2021)
  • Author(s): 大﨑同仁、毛澤兵、前田真吾
  • Organizer: ROBOMEC2021
• [Presentation] Morphological Computation of Skin Focusing on Fingerprint Structure (2020)
  • Author(s): Akane Musha, Manabu Daihara, Hiroki Shigemune, Hideyuki Sawada
  • Organizer: 29th International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN2020), Artificial Neural Networks and Machine Learning - ICANN2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Robotic Wheel Locally Transforming the Diameter for the Locomotion on Rough Terrain (2020)
  • Author(s): Naoki Moriya, Hiroki Shigemune and Hideyuki Sawada
  • Organizer: IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (IEEE ICMA2020)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] An Untethered Bionic Robotic Fish Using SMA Actuators (2020)
  • Author(s): Xiaojie Chen, Hiroki Shigemune and Hideyuki Sawada
  • Organizer: IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (IEEE ICMA2020)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Speech Analysis of the Talking Robot with Human-like Artificial Vocal Tract (2020)
  • Author(s): Vo Nhu Thanh and Hideyuki Sawada
  • Organizer: IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (IEEE ICMA2020)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Presenting Braille Information on Two Fingers Using Vibratory Patterns from an Array of Shape-memory Alloys (2020)
  • Author(s): Nuttasorn Aiemsetthee and Hideyuki Sawada
  • Organizer: IEEE International Conference on Human System Interaction
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ソフトマテリアルを用いた機械 (2020)
  • Author(s): 前田真吾
  • Organizer: 第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • Invited
• [Presentation] 自律駆動するやわらかい機械 (2020)
  • Author(s): 前田真吾
  • Organizer: 科研費新学術領域合同シンポジウム－ソフトロボット学と発動分子科学の境界－
  • Invited
• [Presentation] Bridging the gap between soft robots and materials: Discovering new material functionalities vs creating architected compliance (2020)
  • Author(s): S. Maeda
  • Organizer: The 2nd IEEE RAS Soft Robotics debate
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] A stretchable pump for the next generation of soft robots (2020)
  • Author(s): V. Cacucciolo and S. Maeda
  • Organizer: IEEE ICRA WorkShop
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] New physical properties of a shape-memory alloy and their applications to sensors and actuators (2020)
  • Author(s): Hideyuki Sawada
  • Organizer: FILKOM Tech Talk webinar
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] ソフトロボット学が切り拓く新しい世界 ～機能的マテリアルとソフトロボットへの展開～ (2020)
  • Author(s): 澤田秀之
  • Organizer: TECHNO-FRONTIER 2021, 日本能率協会
  • Invited
• [Presentation] 誘電エラストマーアクチュエータを用いた曲面を有する機械構造物の実験 (2020)
  • Author(s): 佐々木海詩，比留田稔樹，梶原逸朗，細矢 直基, 前田 真吾
  • Organizer: 自動制御連合講演会
• [Presentation] マルチ誘電エラストマーアクチュエータ を用いた膜構造の振動制御 (2020)
  • Author(s): 石原 宏基, 比留田 稔樹, 細矢 直基, 前田 真吾, 梶原 逸朗
  • Organizer: Dynamics & Design conference2020 (D&D 2020)
• [Presentation] 誘電エラストマーアクチュエータ加振に 基づくりんごの振動計測と硬さ評価 (2020)
  • Author(s): 比留 田 稔樹, 細矢 直基, 前田 真吾, 梶原 逸朗
  • Organizer: Dynamics & Design conference2020 (D&D 2020)
• [Presentation] 誘電エラストマーアクチュエータを用い たスピーカー(音響放射特性の制御) (2020)
  • Author(s): 坂本 岳大, 細矢 直基, 前田 真 吾), 山下 友子
  • Organizer: Dynamics & Design conference2020 (D&D 2020)
• [Presentation] ソフトアクチュエータのデザインに向け た化学振動ゲルの数理解析 (2020)
  • Author(s): 山田 雄平, 前田 真吾
  • Organizer: Dynamics & Design conference 2020
• [Presentation] 電気流体現象を用いたデバイス設計論確立へ向けての研究 (2020)
  • Author(s): 佐藤匡，前田真吾，山西陽子
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス2020 (ROBOMEC2020)
• [Presentation] 多連平面電極のEHDポンプ (2020)
  • Author(s): 浅井庸太，前田真吾
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス2020 (ROBOMEC2020)
• [Presentation] アンテザードな誘電エラストマアクチュエータ制御の研究 (2020)
  • Author(s): 南之園彩斗，村上泰智，重宗宏毅，前田真吾
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス2020 (ROBOMEC2020)
• [Presentation] BZゲルから得られる仕事に関する研究 (2020)
  • Author(s): 大崎同仁，前田真吾
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス2020 (ROBOMEC2020)
• [Presentation] 誘電エラストマアクチュエータの応答性の評価とその改善 (2020)
  • Author(s): 村上泰智，南之園彩斗， 重宗宏毅，前田真吾
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス2020 (ROBOMEC2020)
• [Presentation] ワインの涙の液滴内部流の可視化によるマランゴニ対流に関する一考察 (2020)
  • Author(s): 斧田拓海, 重宗宏毅, 澤田秀之
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス2020 (ROBOMEC2020)
• [Presentation] 粒子法シミュレーションによるフレーム付き自走油滴の内部対流の考察 (2020)
  • Author(s): 熊坂叡士, 山田賢杜, 重宗宏毅, 澤田秀之
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス2020 (ROBOMEC2020)
• [Presentation] 形状記憶合金ワイヤの振動現象の解析とアクチュエータ応用について (2020)
  • Author(s): 岩名紘基, 澤田秀之
  • Organizer: 日本電子材料技術協会 第57回 秋期講演大会
• [Presentation] SMA センサを用いた深層学習による触覚パターンの分類 (2020)
  • Author(s): 大矢隆晟, 澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会第83回全国大会
• [Presentation] カラーセンシングと SMA アクチュエータを用いた 色－触覚変換デバイス (2020)
  • Author(s): 碓井宏和, 澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会第83回全国大会
• [Presentation] 触覚フィードバックを伴う4次元空間可視化システム (2020)
  • Author(s): 五十嵐治推, 澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会第83回全国大会
• [Presentation] 磁場の視覚・触覚化による磁場体験システム (2020)
  • Author(s): 小林剛史, 重宗宏毅, 澤田秀之
  • Organizer: 第24回情報処理学会インタラクション2020講演論文集
• [Presentation] 形状記憶合金ワイヤを用いた音響センシングシステムの構築と周波数特性評価 (2020)
  • Author(s): 光武弘輝, 澤田秀之
  • Organizer: 第82回情報処理学会全国大会
• [Presentation] 触覚の提示・センシングを同時に行うSMAトランスデューサ (2020)
  • Author(s): 宮戸田顕音, 澤田秀之
  • Organizer: 2020年電子情報通信学会総合大会 通信講演論文集
• [Presentation] ストカスティックマシンの創成を通じたソフトロボットの攻究 (2019)
  • Author(s): 前田 真吾
  • Organizer: 新学術領域公開シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 化学反応がつくるソフトロボットのモーションコントロール (2019)
  • Author(s): 前田 真吾
  • Organizer: 日本機械学会年次大会
  • Invited
• [Presentation] 新学術領域：しなやかな知能 (2019)
  • Author(s): 前田 真吾
  • Organizer: 日本ロボット学会オープンフォーラム
  • Invited
• [Presentation] 化学反応で駆動するやわらかい機械 (2019)
  • Author(s): 前田 真吾
  • Organizer: D&Dコンファレンス
  • Invited
• [Presentation] Functional materials for Soft machines and robots (2019)
  • Author(s): Shingo Maeda
  • Organizer: Science@Sea
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Soft Mechanism and Actuation (2019)
  • Author(s): Shingo Maeda
  • Organizer: Progress In Electromagnetics Research Symposium
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 誘電エラストマを用いた柔軟な静電センサ (2019)
  • Author(s): 南之園 彩斗，飯田 隆広，前田 真吾
  • Organizer: ROBOMEC2019
• [Presentation] ゲルの応力緩和現象に関する調査 (2019)
  • Author(s): 黒木 雅也，前田 真吾
  • Organizer: ROBOMEC2019
• [Presentation] 銀線を用いたゲルの制御 BZゲルの制御 (2019)
  • Author(s): 小森 仁人，大塚 裕司，前田 真吾
  • Organizer: ROBOMEC2019
• [Presentation] BZゲル駆動型マイクロポンプの研究 (2019)
  • Author(s): 山岸 秀人，前田 真吾，大塚 裕司
  • Organizer: ROBOMEC2019
• [Presentation] 自律駆動ゲルの応力ひずみ特性 (2019)
  • Author(s): 奥瀧 貴嗣，前田 真吾
  • Organizer: ROBOMEC2019
• [Presentation] 形状に着目した自走油滴の方向制御 (2019)
  • Author(s): 山田 賢杜，重宗 宏樹，前田 真吾，澤田 秀之
  • Organizer: ROBOMEC2019
• [Presentation] 誘電エラストマを用いた自動組立アクチュエータ (2019)
  • Author(s): 橋下 尚輝，重宗 宏樹，南之園 彩人，前田 真吾，澤田 秀之
  • Organizer: ROBOMEC2019
• [Presentation] Unit type Dielectric Elastomer Motor, (2019)
  • Author(s): Ayato Minaminosono, Shingo Maeda
  • Organizer: International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 機能的マテリアルとソフトロボットの知能化への展開 (2019)
  • Author(s): 重宗宏毅，澤田秀之
  • Organizer: 応用物理学会 秋季学術講演会シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] シャボン膜の表面張力波を利用した音の可視化表現 (2019)
  • Author(s): 中野航基, 澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会 第126回音楽情報科学研究会(SIGMUS)
• [Presentation] 局所的な径可変機構を持つ車輪変形ロボットの開発 (2019)
  • Author(s): 守屋直樹, 重宗宏毅, 澤田秀之
  • Organizer: ROBOMEC2019
• [Presentation] Self-sustained Motility of BZ Gels (2019)
  • Author(s): Shingo Maeda
  • Organizer: The 1st Workshop on Active Matter for Soft Robotics
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] A Shape-memory Alloy Wire and Its Physical Properties as Soft Actuators and Sensors (2019)
  • Author(s): Hideyuki sawada
  • Organizer: The 1st Workshop on Active Matter for Soft Robotics
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Paper Mechatronics: Activating Papers by Printing Components (2019)
  • Author(s): Hiroki Shigemune
  • Organizer: The 1st Workshop on Active Matter for Soft Robotics
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Trial for Presenting Braille Words by Vibratory Patterns from Shape-memory Alloy Wires (2019)
  • Author(s): Nuttasorn Aiemsetthee, Hiroki Shigemune, Hideyuki Sawada
  • Organizer: 情報処理学会アクセシビリティ研究会 第9回研究会
• [Presentation] ワイヤレス給電を用いた触覚提示システムの提案 (2019)
  • Author(s): 小林剛史, 重宗宏毅, 澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会第81回全国大会
• [Presentation] 人体と物体との接触帯電により空間に生じる電位分布を利用した腕動作検出 (2019)
  • Author(s): 平野夢得, 重宗宏毅, 臺原学, 澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会第81回全国大会
• [Presentation] 形状記憶合金ワイヤを用いた音響センシングデバイスの開発 (2019)
  • Author(s): 光武弘輝, 重宗宏毅, 澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会第81回全国大会
• [Presentation] 触覚認知における皮膚の形態計算のためのモデル化 (2019)
  • Author(s): 武者茜, 重宗宏毅, 臺原学, 澤田秀之
  • Organizer: 情報処理学会第81回全国大会
• [Presentation] 有限要素法による形状記憶合金ワイヤの微小振動の解析 (2019)
  • Author(s): 臺原学, 重宗宏毅, 澤田秀之
  • Organizer: 電気情報通信学会全国大会
• [Presentation] Robots based on chemical system (2018)
  • Author(s): Shingo Maeda
  • Organizer: IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science 2018
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Printed Self-oscillatory Mechanism Inspired by an Electric Bell (2018)
  • Author(s): Hiroki Shigemune, Shingo Maeda, Akihiro Imai, Shuji Hashimoto, Shigeki Sugano, Hideyuki Sawada
  • Organizer: IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Study of Low Energy Micro EHD Pump by Designed Electric Field (2018)
  • Author(s): T. Sato, S. Maeda, Y. Yamanishi
  • Organizer: IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Suction cup with active soft pad (2018)
  • Author(s): Y. Okuno, H. Shigemune, Y. Kuwajima, S. Maeda
  • Organizer: Int. Conf. on IEEE/RSJ Robotics and System(IROS) 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Self-contained fluidic muscles (2018)
  • Author(s): V. Cacucciolo, J. Shintake, S. Maeda, D. Floreano, S. Herbert
  • Organizer: Int. Conf. on IEEE/RSJ Robotics and System(IROS) 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Information Display Around Eyes Using the Vibration of SMA Wires and its Evaluation of Perceived Sensation (2018)
  • Author(s): Chunhao Song, Hiroki Shigemune, Hideyuki Sawada
  • Organizer: 2018 11th International Conference on Human System Interaction (HSI)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Intoning Speech Performance of the Talking Robot for Vietnamese Language Case (2018)
  • Author(s): Thanh Vo Nhu and Hideyuki Sawada
  • Organizer: International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] プリンタ印刷により自動立体構造形成した紙の加重強度評価 (2018)
  • Author(s): 重宗宏毅, 橋本周司, 澤田秀之
  • Organizer: 知能メカトロニクスワークショップ
• [Presentation] DEAによる構造物の振動制御に関する研究 (2018)
  • Author(s): 平原隼人，梶原逸郎，細矢直基，前田真吾
  • Organizer: 日本機械学会 Dynamics and Design conference
• [Book] 月刊ファインケミカル (2019)
  • Author(s): 奥野悠人，重宗宏毅，桑島悠，前田真吾
  • Total Pages: 7
  • Publisher: シー・エム・シー
• [Book] 月刊ソフトマター (2018)
  • Author(s): 鈴森康一，新山龍馬，前田真吾
  • Total Pages: 3
  • Publisher: メカニカルテック社
• [Remarks] 芝浦工業大学 前田研究室
  • URL: http://www.intmat.meo.shibaura-it.ac.jp/wp/
• [Remarks] 早稲田大学 澤田研究室
  • URL: http://www.sawada.phys.waseda.ac.jp/
• [Remarks] Smart Materials Lab.
  • URL: http://www.intmat.meo.shibaura-it.ac.jp/wp/
• [Remarks] Sawada Lab.
  • URL: http://www.sawada.phys.waseda.ac.jp/
• [Remarks] Research profile
  • URL: https://shibaura.pure.elsevier.com/en/persons/shingo-maeda
• [Funded Workshop] The 1st Workshop for Soft Artifacts (2018)