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高い形状自由度を持つ積層型誘電エラストマーアクチュエータの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K14942
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関電気通信大学

研究代表者

新竹 純  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (10821746)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードソフトロボティクス / 誘電エラストマーアクチュエータ / 誘電エラストマー / アクチュエータ / モールディング / マイクロフルイディクス
研究開始時の研究の概要

積層型の誘電エラストマーアクチュエータはソフトロボティクスの技術として有望であるが、その形状は限定的で、製作には長い時間がかかり、特殊で複雑な設備が必要である。本研究では、積層型の誘電エラストマーアクチュエータを自由度の高い形状で、極めて単純な工程で作ることができるモールディング法を提案する。本研究の目的は、モールディング法によるアクチュエータの特性を明らかにし、ソフトロボットへの有効性を実機の開発を通して実証することである。

研究成果の概要

積層型の誘電エラストマーアクチュエータはソフトロボティクスの技術として有望であるが,その形状は限定的で,製作には長い時間がかかり,特殊で複雑な設備が必要である.本研究では,積層型の誘電エラストマーアクチュエータの製作を極めて単純な工程で行える新しい方法として,モールディング法を提案した.そして,提案手法に基づいて製作されたアクチュエータの特性を実験や解析モデルによって明らかにするとともに,ソフトロボットへの有効性を実機の開発を通して検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,提案手法であるモールディング法に適した材料と,それらに基づいた製作条件を明らかにした.また,実験の結果,製作したアクチュエータが変位や力を出力できていることが分かり,提案手法の有効性を実証することができた.さらに,アクチュエータの解析モデルを作成し,その計算値が実験値に一致することも確認した.そして,これらの結果に基づいてソフトロボットを製作し,動作を確認することができた.本研究は,ソフトロボティクスにおける新しい製作方法を確立したところに学術的意義がある.本研究の成果がモバイルロボットやウェアラブルデバイスなどに応用されることで,ソフトロボットの社会的な普及に役立つと期待される.

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] A method to fabricate monolithic dielectric elastomer actuators2020

    • 著者名/発表者名
      Daiki Ichige, Koya Matsuno, Kazumasa Baba, Genki Sago, Hiromitsu Takeuchi, Jun Shintake
    • 学会等名
      SPIE Electroactive Polymer Actuators and Devices (EAPAD) XXII
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 多層構造体の製造方法2020

    • 発明者名
      新竹純、松野幸也、馬場一将、左合玄紀、市毛大貴、永井敏輝
    • 権利者名
      新竹純、松野幸也、馬場一将、左合玄紀、市毛大貴、永井敏輝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-008359
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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