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マイクロ機能表面を有する昆虫規範型ロボットの研究

研究課題

研究課題/領域番号 19360121
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
研究機関工学院大学

研究代表者

三浦 宏文  工学院大学, 顧問 (50010682)

研究分担者 鈴木 健司  工学院大学, 工学部, 教授 (50251351)
高信 英明  工学院大学, 工学部, 准教授 (40308177)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円)
2009年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2008年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2007年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワードロボティクス / 昆虫 / マイクロマシン / 表面張力 / マイクロ・ナノデバイス / 表面・界面物性 / 撥水性 / メニスカス力 / メニスカスカ / ロボッティクス
研究概要

本研究では,アリの壁面歩行,アメンボの水面移動と脚の表面構造の関係を調査し,MEMS技術により昆虫と同様な機能を持つ表面構造を製作し、性能評価を行った,また,これらの表面構造をロボットの脚に用いることにより,壁面移動ロボット,水面移動ロボットの開発を行った.
壁面歩行ロボットに関して以下の成果が得られた.
(1)アリの付着パッドを規範としてガラス及びPDMSの付着パッドをMEMS技術により製作し,付着力の測定を行った.その結果,ガラスパッドはメニスカス力による垂直方向の付着力が大きく,PDMSは接線方向の摩擦力が大きいことを確認した.
(2)2種類のパッドの特性を生かしたロボットを製作し,壁面,天井面での歩行に成功した.
水面移動ロボットに関して以下の成果が得られた.
(3)MEMS技術を用いて表面に様々なマイクロ構造を持つ撥水性支持脚を開発し,脚の水面における支持力と引き離し力,推進力の測定を行った結果,理論予測とよく一致した.
(4)開発した支持脚を用いて2種類の水面移動ロボットを製作した.脚の共振を利用したロボットでは,一つのモータにより直進,左右の旋回動作を実現した.折り紙構造を用いたロボットでは,本体の機構を一体化し,水陸両用の移動を実現した.

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (25件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Electrowetting-Based Actuation of Liquid Droplets for Micro Transportation Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki, Hiroaki Homma, Tatsuya Murayama, Satoshi Fukuda, Hideaki Takanobu, Hirofumi Miura
    • 雑誌名

      JSME Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 4巻1号

      ページ: 365-372

    • NAID

      130000248858

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insect-Inspired Wall-Climbing Robots Utilizing Surface Tension Forces2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki, Shusuke Nemoto, Takahiro Fukuda, Hideaki Takanobu, Hirofumi Miura
    • 雑誌名

      JSME Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 4巻1号

      ページ: 383-390

    • NAID

      130000248860

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insect-Inspired Wall-Climbing Robots Utilizing Surface Tension Forces2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki, Shusuke Nemoto, Takahiro Fukuda, Hideaki Takanobu, Hirofumi Miura
    • 雑誌名

      JSME Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing Vol.4 No.1

      ページ: 383-390

    • NAID

      130000248860

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrowetting-Based Actuation of Liquid Droplets for Micro Transportation Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki, Hiroaki Homma, Tatsuya Murayama, Satoshi Fukuda, Hideaki Takanobu, Hirofumi Miura
    • 雑誌名

      JSME Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing Vol.4 No.1

      ページ: 365-372

    • NAID

      130000248858

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 表面張力を利用した水面移動ロボットの研究2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司, 小池裕之, 高信英明, 三浦宏文
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 75巻

      ページ: 656-665

    • NAID

      130007713491

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 表面張力を利用した水面移動ロボットの研究2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司, 小池裕之, 高信英明, 三浦宏文
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 75

      ページ: 656-665

    • NAID

      130007713491

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロメカニズムにおける摩擦と潤滑2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司
    • 雑誌名

      精密工学会誌 74

      ページ: 901-904

    • NAID

      110006946117

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 工学院大学におけるマイクロマシン研究の取り組み2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司
    • 雑誌名

      日本機械学会誌 111

      ページ: 59-59

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-assembly of three di-mensional micro mechanisms using thermal shrinkage of polyimide2007

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, H. Yamada, H. Miura, H. Takanobu
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies 13巻8-10号

      ページ: 1047-1053

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembly and Magnetic Actuation of Three Dimensional Micro Hinged Mechanisms2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, K. Suzuki, H. Miura, H. Takanobu
    • 雑誌名

      電気学会論文誌センサ・マイクロマシン準部門誌 127巻4号

      ページ: 207-213

    • NAID

      130000083852

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-assembly of three dimensional micro mechanisms using thermal shrinkage of polyimide2007

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, H. Yamada, H. Miura, H. Takanobu
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies 13,8-10

      ページ: 1047-1053

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembly and Magnetic Actuation of Three Dimensional Micro Hinged Mechanisms2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, K. Suzuki, H. Miura, H. Takanobu
    • 雑誌名

      電気学会論文誌センサ・マイクロマシン準部門誌 127,4

      ページ: 207-213

    • NAID

      130000083852

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 表面張力を利用した昆虫規範型マイクロロボット2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司
    • 学会等名
      第24回エアロ・アクアバイオメカニズム研究会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2010-03-22
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 表面張力を利用した昆虫規範型マイクロロボット2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司
    • 学会等名
      第24回エアロ・アクアバイオメカニズム研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] iologically Inspired Water Strider Robot with Microstructured Supporting Legs2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki
    • 学会等名
      1st Joint Symposium of Kogakuin University and Institute of Chemistry, Chinese Academy of Science (KU-ICCAS; JS1-2009)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Biologically Inspired Water Strider Robot with Microstructured Supporting Legs2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司
    • 学会等名
      1st Joint Symposium of Kogakuin University and Institute of Chemistry, Chinese Academy of Science(KU-ICCAS ; JS1-2009)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] トンボを規範とした羽ばたきロボットの研究(MEMS技術を用いた翅の利用)2009

    • 著者名/発表者名
      山下瑛礼, 島田裕司, 鈴木健司, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      日本機械学会マイクロ・ナノ工学専門会議第1回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-10-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 表面張力を利用した水面移動ロボットの研究2009

    • 著者名/発表者名
      坂井恵盛, 小池裕之, 鈴木健司, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      日本機械学会マイクロ・ナノ工学専門会議第1回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-10-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] MEMS技術を利用した気流センサの研究2009

    • 著者名/発表者名
      野中昂平, 鈴木健司, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      日本機械学会2009年度年次大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2009-09-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Insect-Inspired Wall-Climbing Robots Utilizing Surface Tension Forces2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki, Shusuke Nemoto, Takahiro Fukuda, Hideaki Takanobu, Hirofumi Miura
    • 学会等名
      2009 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conf. on Micromechatronics for Information, Precision Equipment (MIPE 2009)
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2009-06-18
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Insect-Inspired Wall-Climbing Robots Utilizing Surface Tension Forces2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki, Shusuke Nemoto, Takahiro Fukuda, Hideaki Takanobu, Hirofumi Miura
    • 学会等名
      2009 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment(MIPE 2009)
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2009-06-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 壁面歩行ロボットの研究-表面張力とファンデルワールス力による付着機構-2009

    • 著者名/発表者名
      福田孝裕, 野中昂平, 鈴木健司, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      2009 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-05-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫の神経系を規範とした歩行制御-小型連続跳躍ロボットの開発-2009

    • 著者名/発表者名
      森越康貴, 鈴木健司, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      2009 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-05-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] コオロギを規範とした移動ロボットの研究2009

    • 著者名/発表者名
      坂井恵盛, 小池裕之, 鈴木健司, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      2009 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-05-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫規範型羽ばたき飛翔ロボットの研究2009

    • 著者名/発表者名
      山下瑛礼, 阿部直樹, 鈴木健司, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      2009 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-05-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 表面張力を利用した水面移動ロボットの研究(折り紙構造による機構の一体化)2009

    • 著者名/発表者名
      小池裕之, 鈴木健司, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      第14回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      北海道・登別
    • 年月日
      2009-03-16
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] トンボを規範とした羽ばたきロボットの研究(MEMS技術を利用した翅の利用)2009

    • 著者名/発表者名
      島田裕司, 鈴木健司, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      第1 4回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      北海道・登別
    • 年月日
      2009-03-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] MEMS技術を応用した水面移動ロボット2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司, 小池裕之, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      日本機械学会2008年度年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] メニスカス力を利用した壁面歩行ロボットの研究2008

    • 著者名/発表者名
      根元秀輔, 鈴木健司, 三浦宏文, 高信英明
    • 学会等名
      日本機械学会情報・知能・精密機器部門講演会(IIP2008)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-18
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] メニスカスカを利用した壁面歩行ロボットの研究2008

    • 著者名/発表者名
      根元 秀輔, 鈴木 健司, 三浦 宏文, 高信 英明
    • 学会等名
      日本機械学会[No.08-3]IIP2008情報・知能・精密機器部門講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 振動を利用した水面移動ロボットに関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      小池 裕之, 鈴木 健司, 三浦 宏文, 高信 英明
    • 学会等名
      日本機械学会[No.08-3]IIP2008情報・知能・精密機器部門講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Water Strider Robots with Microfabricated Hydrophobic Legs2007

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, H. Takanobu, K. Noya, H. Koike, H. Miura
    • 学会等名
      IEEE/ RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS07)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2007-10-30
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Water Strider Robots with Microfabricated Hydrophobic Legs2007

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, H. Takanobu, K. Noya, H. Koike, H. Miura
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS07)(査読有)
    • 発表場所
      San Diego,USA
    • 年月日
      2007-10-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ加工表面を有する水面移動ロボットの研究2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司, 小池裕之, 野谷耕太, 高信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会
    • 発表場所
      大阪.
    • 年月日
      2007-09-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] マイクロ加工表面を有する水面移動ロボットの研究2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健司, 小池 裕之, 野谷 耕太, 高信 英明, 三浦 宏文
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会
    • 発表場所
      大阪,吹田
    • 年月日
      2007-09-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 表面張力を利用した壁面歩行ロボットの研究2007

    • 著者名/発表者名
      根元 秀輔, 鈴木 健司, 三浦 宏文, 高信 英明
    • 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2007
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2007-05-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 表面張力を利用した水面移動ロボットの研究2007

    • 著者名/発表者名
      小池 裕之, 鈴木 健司, 三浦 宏文, 高信 英明
    • 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2007
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2007-05-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Biomimetics Learning From Nature(edited by Amitava Mukherjee, Bio-Inspired Water Strider Robots with Microfabricated Functional Surfaces, Chapter 18)2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki
    • 出版者
      INTECH
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwa1041/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwa1041/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwa1041/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kiko.mech.kogakuin.ac.jp

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.mech.kogakuin.ac.jp/mechsys/index3.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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