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フレキシブル衝撃力センサの検出原理の構築と一構成案の提示

研究課題

研究課題/領域番号 16K06184
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関広島大学

研究代表者

藤本 由紀夫  広島大学, 工学研究科, 特任教授 (60136140)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードフレキシブルセンサ / 衝撃力センサ / 分布型センサ / 静電気除去 / 柔軟部材 / サンドバッグ叩き / 球面叩き / 衝撃力計測 / 圧電フィルム / 柔軟表皮 / 衝撃力 / 球面センサ / 静電気影響 / 竹刀叩き / 着座衝撃 / センサー / 知能化機械 / フレキシブルセンサー
研究成果の概要

本研究は、球面のような3次元曲面に設置できるセンサと、身体表皮のように衝撃力を受けて湾曲変形する面に設置できるセンサの2種類のフレキシブルセンサの試作品を提示した。センサの柔軟性向上のために、検出素子を小寸法にしてマトリクス状に配置し、各素子間の接続部分を柔軟接続する構造を採用した。また、電極部材として金属メッシュ、導電布帛、素子間に柔軟部を設けた金属薄板を使用した。これら部材は電気配線の役割とセンサの強度部材の役割とを果たす。センサ内部に電気配線が無いので強靭であり衝撃力に耐える構成である。また、ノイズ除去に新規的手法を採用して、計測精度を大きく改善できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

3次元曲面あるいは柔軟素材の表面に設置して衝撃力を精度良く計測できるセンサは、現在のところ国内外の研究を見ても見当たらない。本研究で提案した2種類のフレキシブル衝撃力センサの試作品は、実用センサとして未だ完成度の低い部分もあるが、幾つかの実験を通じて、精度良く衝撃力を計測できると共に強靭さも有していることを明らかにした。すなわち、新規的なフレキシブル衝撃力センサの構成案を提示したことに学問的意義がある。また、将来、身体表面や人型ロボット表面に設置して、各種衝撃力を計測できるセンサに発展できる可能性を含んでいる点に社会的意義がある。

報告書

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

    (4件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] フレキシブル衝撃力センサの開発2018

    • 著者名/発表者名
      藤本由紀夫、藤森圭哉、田中義和、新宅英司
    • 雑誌名

      日本機械学会2018年次大会講演論文集

      巻: No18-1 ページ: 1-5

    • NAID

      130007619158

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大型構造システムの信頼性と安全性2017

    • 著者名/発表者名
      藤本由紀夫、新宅英司
    • 雑誌名

      日本設計工学会誌

      巻: 52, No.4 ページ: 194-198

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フレキシブル衝撃力センサのスポーツ工学への適用2016

    • 著者名/発表者名
      藤本由紀夫、新宅英司、田中義和、中西敏輝
    • 雑誌名

      日本機械学会 スポーツ・ヒューマンダイナミクスシンポジウム 講演論文集

      巻: B-7 ページ: 1-9

    • NAID

      130007166526

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 大型構造物の安全性と維持管理2017

    • 著者名/発表者名
      藤本由紀夫
    • 学会等名
      中国地方非破壊検査技術振興会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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