| 研究課題/領域番号 |
20K14696
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大橋 ひろ乃 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 特任研究員(常勤) (60853562)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 接触センサ / イ オ ン 液体/イ オ ン ゲ ル / ソ フ ト セ ン サ / ソ フ ト ロ ボ ッ ト / イオン液体/イオンゲル / ソフトセンサ / ソフトロボット / イオンゲル / 触覚センサ / ひげセンサ / 位置特定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物が順応性を持つのは，正確かつ瞬時に刺激に応答し，それに対し適切な処理を行っているからである．ロボットに順応性を付与するには，柔らかく，様々な環境下で安定した性能をもつセンサの開発が不可欠である．そのために注目されているのがイオンゲルである．イオンゲルの電気伝導性により，形状に変化が生じた際にその刺激を電気的に取得可能である．しかし既存のイオンゲルセンサはシート状で，複雑なアクチュエータに沿うことが難しく，クッション性の低さが欠点である．そこで本研究ではクッション性が高く，さらにデザインの自由度が高い，フレキシブルなイオンゲルセンサの開発に挑む．
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は,フレキシブルなイオンゲルセンサの開発である．当初の研究計画は，①配置と軟度の組合せによる接触センサの特性変化の解析，②接触位置推定方法の確立，③ヒゲロボットの作製とセンサの評価法であった．①：特定の刺激に対し流路により解像度が異なることを見出した．2つの平面的な流路を組み合わせ三次元的な流路をもつセンサを作製し，抵抗値の他に静電容量値の計測により，各流路のセンサ情報を取得可能にした．②：流路2本をX状に配置し，接触位置・圧力推定可能なセンサを開発した．③：ひげセンサを搭載したロボットを開発した．走行速度に依らずセンサがひげのたわみを検知し，障害物を回避する行動が発現した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの接触センサはシート状のものであり，衝撃性に弱く，複雑な構造や大きなサイズのアクチュエータに使用するのは困難であった．そこで，それら問題を解決すべく，シリコーンゲルにイオンゲルが内在するイオンゲルセンサの開発に挑戦し，配置と軟度の組合せによる接触センサの特性変化の解析を行った．これにより，耐衝撃性を有し，かつ，流路デザインによって多種多様な接触センサができることが期待される．さらに，シリコーンゲルは造形が容易で，それ自体がアクチュエータとなりうるため，センサを搭載するアクチュエータの自由度が飛躍的に向上するといえる．
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