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三次元造形技術を利用した柔軟・高精度な立体型触覚センサの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06257
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
研究機関金沢大学

研究代表者

鈴木 陽介  金沢大学, フロンティア工学系, 助教 (20582331)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード触覚センサ / ソフトロボティクス / ロボットハンド / ソフトロボット
研究成果の概要

主としてロボット指機構を対象として、柔軟な被膜の内部に実装可能な多層構造の触覚センサの開発及び実装方法の確立を行った。荷重分布重心位置検出方式の触覚センサのシートを、シリコーンゴムの被膜の内部に層状に2層埋め込んだ構造を用いることで、法線・接線方向の荷重を推定可能な触覚センサを開発した。さらに、スキャニングにより圧力分布が得られる検出方式のセンサシートで1層のみまたは2層ともに置き換えることで、制御に有用な重心位置に関する情報と物体認識に有用な圧力分布情報を得られる構成を開発した。また、柔軟なロボット指機構に触覚センサを埋め込み、反射的な運動生成を行う腱駆動メカニズムの開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多様なロボット表面に被覆実装可能かつゴム材料に埋込可能な触覚センサのロボット機構への実用が期待される中で、提案したセンサは曲面上に厚さ4mm以下のシリコーンゴム被覆内に構成可能であり、省配線かつ情報処理も容易な点で有用性がある。また、新規提案したシリコーンゴムの硬化阻害を利用したロボット指機構は、ヒトの手指のような柔らかさと触覚機能を両立でき、食品包装などの繊細な手作業が必要な作業や、人とのインタラクションへの応用展開が想定される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Multilayered Center-of-Pressure Sensors for Robot Fingertips and Adaptive Feedback Control2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Suzuki
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: Volume 2, Issue 4 号: 4 ページ: 2180-2187

    • DOI

      10.1109/lra.2017.2723469

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PCI Method: A Novel Fabrication Method of Soft Mechanisms Utilizing Cure Inhibition of Addition Reaction Silicone2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Suzuki, Taichi Kitamura
    • 学会等名
      2019 2nd IEEE International Conference on Soft Robotics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PCI Method: A Novel Fabrication Method of Soft Mechanisms Utilizing Cure Inhibition of Addition Reaction Silicone2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Suzuki, Taichi Kitamura
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Soft Robotics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tough, bendable and stretchable tactile sensors array for covering robot surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hirai, Yosuke Suzuki, Tokuo Tsuji, Tetsuyou Watanabe
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Soft Robotics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 柔軟構造内部に層状に配置したシート状触覚センサに基づく情報取得手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木陽介
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Tough, Bendable and Stretchable Tactile Sensors Array for Covering Robot Surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hirai, Yosuke Suzuki, Tokuo Tsuji, and Tetsuyou Watanabe
    • 学会等名
      The First IEEE-RAS International Conference on Soft Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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