| 研究概要 |
本研究は現在までに開発されている硬い「トライボセンサ」を発展させ,人間の指や掌のような柔らかいインテリジェントトライボセンサの開発を試みたものである。本センサの開発にあたり,はじめに柔軟材であるゴムやスポンジ-ゴムなどの表面及び内部に複数の圧電フイルムを埋め込んだセンサモデルにつき大型計算機を用いてFEM解析し,センサ表面に加わる荷重に対し圧電フイルム層の歪み・応力分布を求めた。結果よりセンサ母材の硬さは,計測する対象物の硬さよりやや高めに選ぶとセンサ出力が大きく得られることが分かった。本解析結果に基づき高分子圧電フイルムをゴムやスポンジゴムなどの柔らかい機能性材料と組み合わせて柔軟触覚センサを製作した。また,人間の指紋の役割を考慮し,ゴムの突起物やガ-ゼ,ダイヤモンド砥石などでを貼付しれたシートを保護膜も兼ねてセンサ表面に重ね,センサ出力の感度と安定性の向上を図った。次にセンサをアクテイブに動かしながら計測を行うためのグリッパを製作し,アクテイブセンシングによる対象物の特性の同定法を提案,実験より本法の有効性を確認した。なお,センサの出力電圧信号に含まれる対象面の表面情報を抽出するため,定性的な評価方法としてのSDP(Symmetric Dot Pattern)法,および定量的な評価法としてのウェブレット・FFT解析法を導入し,測定データ解析を行った。
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