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フレキシブル電極を用いた積層型PVCゲルアクチュエータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04299
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関信州大学

研究代表者

橋本 稔  信州大学, 繊維学部, 特任教授 (60156297)

研究協力者 鈴木 彩  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードソフトアクチュエータ / 人工筋肉 / 高分子ゲル / フレキシブル電極 / PVCゲル / 積層構造 / 触覚ディスプレイ / ロボット
研究成果の概要

ポリ塩化ビニル(PVC)ゲルとフレキシブル電極を用いた、生体筋と同等の特性を有するソフトアクチュエータの創製を目的として、フレキシブル電極の探索と試作アクチュエータの特性向上を実施した。フレキシブル電極は研究代表者らで開発したカーボンブラック(CB)含有PVCゲルを用いたことで、特性の安定化・低電圧化の効果が確認された。また、変位量向上のために可塑剤の組成調整やアクチュエータの積層数比較などを実施したところ、可塑剤含有量の増加と積層数の増大による変位量向上の効果が得られた。以上により、開発したソフトアクチュエータの特性改善のための基礎技術を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により開発を目指すアクチュエータは人間に対する高い親和性と柔軟性、軽量性、静音性を持ち、生体筋と同様の特性を有することから、医療・福祉分野をはじめとした幅広い分野で利用されることが期待される。本研究成果としてはソフトアクチュエータによる触覚ディスプレイへの応用を検討している。点字ディスプレイなどの福祉機器として社会・国民に発信できるものと考える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (3件) 産業財産権 (6件)

  • [雑誌論文] PVC gel soft actuator-based wearable assist wear for hip joint support during walking.2017

    • 著者名/発表者名
      Yi. Li, M. Hashimoto
    • 雑誌名

      Smart Materials Structures

      巻: 26 ページ: 125003-125003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PVCゲルアクチュエータの触覚デバイスへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      橋本稔,鈴木彩
    • 雑誌名

      MATERIAL STAGE

      巻: 17(8) ページ: 45-46

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and prototyping of a novel lightweight walking assist wear using PVC gel soft actuators2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, M. Hashimoto
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A-Physical

      巻: 239 ページ: 26-44

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PVCゲルアクチュエータを用いた触覚ディスプレイの開発2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 彩、橋本 稔
    • 学会等名
      第19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
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of a plasticised PVC gel actuator and its application to robots2018

    • 著者名/発表者名
      Minoru Hashimoto, Yi Li, A. Furuse
    • 学会等名
      Advanced Materials World Congress 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 可塑化PVCゲルを用いたウェアラブルロボット用シート状ソフトアクチュエータの開発2017

    • 著者名/発表者名
      李毅, 古瀬あゆみ, 橋本稔
    • 学会等名
      第22回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 可塑化PVCゲルアクチュエータ製造のための印刷技術を適用したゲル薄膜形成自動化技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      古瀬あゆみ, 橋本稔
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A novel sheet actuator using plasticized PVC gel and flexible electrodes.2017

    • 著者名/発表者名
      Yi. Li, M. Hashimoto
    • 学会等名
      SPIE 10163, Electroactive Polymer Actuators and Devices (EAPAD)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of novel textile and yarn actuators using plasticized PVC gel2017

    • 著者名/発表者名
      A. Furuse, M. Hashimoto
    • 学会等名
      SPIE 10163, Electroactive Polymer Actuators and Devices (EAPAD)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Lightweight Walking Assist Wear Using PVC Gel Artificial Muscles2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, M. Hashimoto
    • 学会等名
      BioRobo 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a flexible sheet-like soft actuator using plasticized PVC gel fibers2016

    • 著者名/発表者名
      A. Sakaguchi, M. Hashimoto
    • 学会等名
      EURO EAP
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 柔軟電極を用いた積層型PVCゲルアクチュエータの創製と特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      李毅, 鈴木彩, 橋本稔
    • 学会等名
      機械学会年次大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 薄膜化によるPVCゲルアクチュエータの低電圧駆動2016

    • 著者名/発表者名
      横塚里奈,橋本稔
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フレキシブル電極を用いたシート状PVCゲルアクチュエータの創製2016

    • 著者名/発表者名
      李毅, 鈴木彩, 橋本稔
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] ロボット制御学ハンドブック2017

    • 著者名/発表者名
      橋本稔 共著
    • 総ページ数
      999
    • 出版者
      近代科学社
    • ISBN
      9784764904736
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 実用化に向けたソフトアクチュエータの開発と応用・制御技術2017

    • 著者名/発表者名
      李毅, 橋本稔
    • 総ページ数
      235
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781312347
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] ソフトアクチュエータの材料・構成・応用技術2016

    • 著者名/発表者名
      橋本稔
    • 総ページ数
      375
    • 出版者
      S&T出版
    • ISBN
      9784907002619
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 高分子ゲルを用いたセンサ2017

    • 発明者名
      橋本稔
    • 権利者名
      信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-046879
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] ロボティックウエア及びその制御方法2017

    • 発明者名
      橋本稔、塚原淳
    • 権利者名
      信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-123861
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] アシストウエア2017

    • 発明者名
      橋本稔、塚原淳
    • 権利者名
      信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-134279
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] ゲルアクチュエータ2017

    • 発明者名
      橋本稔、李毅
    • 権利者名
      信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-164069
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 誘電アクチュエータ2016

    • 発明者名
      橋本稔, 李毅, 鈴木彩
    • 権利者名
      信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-112501
    • 出願年月日
      2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] ゲルシート素子及びゲルアクチュエータ2016

    • 発明者名
      橋本稔, 李毅, 鈴木彩
    • 権利者名
      信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-166434
    • 出願年月日
      2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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