| 研究課題/領域番号 |
19H01122
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分61:人間情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
細田 耕 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (10252610)
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| 研究分担者 |
川節 拓実 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (70868330)
吉田 一也 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (20814221)
古川 英光 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50282827)
池本 周平 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (00588353)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2022年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2021年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2020年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2019年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
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| キーワード | ソフトセンサ / 生物模倣 / イオンゲル / 多感覚モダリティ学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，イオン液体・イオンゲルを媒体としたネットワーク構造を持つ生物模倣ソフトセンサを開発し，多感覚モダリティ間の学習を行うことで，人間と同等の適応性を持つロボットハンドの実現を目的とする．イオン液体・イオンゲルを用いたネットワークは，近年の３次元プリンタ技術を駆使することで実現可能であり，進展に強く壊れにくく，回路が破損した際も，ネットワークに圧力をかけることで自律的に再構成し，治癒する．このような生物型ネットワークセンサを開発し，構造がもたらす多感覚モダリティを学習する方法を提案，人間と同等の適応性を持つロボットハンドを実現する．
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| 研究成果の概要 |
①柔らかい素材でできた指に，マイクロ流路を流れるイオン液体，またはプリントされたイオンゲルのネットワーク構造を作り，抵抗値やインピーダンスから流路変形の測定できることを示した．②液体・ゲルと電極の間に電気的接続を安定的に確保する方法を提案した．また，複数の高分子素材を組み合わせることでダブルネットワークゲルを作製し，高強度化を図った．③シリコンにより硬度の高いひげを埋め込み，流路変形を測定することで，外部との相互作用を測るひげセンサを開発した．また，異なる深さに埋め込まれた二本のチャネルを活用することで，外部力による圧力だけでなく，どのあたりを押しているかの推定ができることを実験的に示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
柔らかいロボットの身体の内部に，イオン液体やイオンゲルのネットワーク構造を埋め込み，その抵抗値やインピーダンスから外部からの刺激を計測できれば，破断や故障に強いネットワークセンサを作ることができる．そのための基礎的工学的知見が多く集まっている．このような柔らかい身体の内部にセンサを埋め込むという考え方は，生物の神経ネットワークとの形状的な類似点があり，自己運動による刺激か，外部刺激かを区別することができないという本質的な問題点がある．このような人間の体性感覚を模したセンサを開発，運用することでロボットの新しいタイプの知覚だけでなく，人間の物体把持に関する新しい知見を見つけることが期待できる．
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