マイクロ構造形成によるソフトメカニズムの機能性表面修飾

• 研究課題/領域番号: 22246019
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 鈴森 康一 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (00333451)
• 研究分担者: 脇元 修一 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 准教授 (40452560)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円); 2013年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2012年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2011年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2010年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
• キーワード: ソフトロボット / 表面改質 / マイクロマシン / アクチュエータ / 微細構 / ソフトメカニズム / 機能性ゴム / 光回折 / 吸着シート / ラバーデバイス / 微細構造

研究概要

ゴムなどの柔らかい材料を用いたソフトメカニズムにおいて，ゴムの表面にサブmm～数μm程度の微細な構造物を形成すると，様々な機能的な物理特性をもたせることができる．本研究はここに着目し，ソフトメカニズムに機能性表面修飾を行った．
(1)光学特性に関しては，ソフトロボット表面に1～2μmピッチの回折格子を成形し，ロボットの動作や応力を色分布で視覚的に把握した．(2) 親水／撥水特性に関しては，微細物をハンドリングするマイクロロボットハンドの表面の吸着制御に応用し，微細物のハンドリングが安定して行えるようになった．(3)マイクロ吸盤に関しては，異方性の吸着特性，凸凹表面への吸着を実現した．

研究成果

• [雑誌論文] マイクロ吸盤の集積による吸着性柔軟ロボットスキン (2013)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋諒一、鈴森康一、脇元修一
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol.31 ,No.1 ページ: 98-106
  • NAID: 10031143641
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロ吸盤の集積による吸着性柔軟ロボットスキン (2013)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋諒一
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol.31,No.1 ページ: 98-106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Miniature Pneumatic Curling Rubber Actuator Generating Bidirectional Motion with One Air-Supply Tube (2011)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Wakimoto, Koichi Suzumori and Keiko Ogura
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: 25-9-10 ページ: 1311-1330
  • NAID: 10029513774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro Rubber Structures for Passive Walking (2010)
  • 著者名/発表者名: Koichi Suzumori, Fumitaka Saito
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: Vol.22
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロ受動脚による低摩擦ラバー構造体の実現 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斉藤文孝,鈴森康一
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: Vol.28 ページ: 953-960
  • NAID: 10027465051
• [雑誌論文] マイクロ受動脚による低摩擦ラバー構造体の実現 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斉藤文孝, 鈴森康一
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: 28 ページ: 953-960
  • NAID: 10027465051
  • 査読あり
• [学会発表] 形状適応性を持つ集積型マイクロ吸盤の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菱川, ほか
  • 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
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2014-05-25
• [学会発表] 形状適応性を持つ集積型マイクロ吸盤の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菱川貴雄、鈴森康一、脇元修一
  • 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2014
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Robot Skin with Integrated Micro Rubber Suction Cups Adhering Rough Surfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi MANABE, ほか
  • 学会等名: 2013 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2013)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-11-03
• [学会発表] ゴム微細表面構造の変形に伴う接触角変化の測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森重佳久, ほか
  • 学会等名: 日本機械学会2013年度年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-09-08
• [学会発表] Robot Skin with Integrated Micro Rubber Suction Cups Adhering Rough Surfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi MANABE, Koichi SUZUMORI, Shuichi WAKIMOTO
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2013)
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 生物に似てしまうロボットとアクチュエータ (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴森康一
  • 学会等名: 第22回ポリマー材料フォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Why do robots resemble creatures? (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Suzumori
  • 学会等名: The 17th International Conference On Mechatronics Technology
  • 発表場所: Jeju Island,Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Development and fundamental experiments of occlusal sound detecting device using soft suction cups (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurumi Yagi
  • 学会等名: Mechatronics and Machine Vision in Practice (M2VIP2012)
  • 発表場所: Auckland, New Zealand
  • 年月日: 2012-11-28
• [学会発表] A Functional Adhesive Robot Skin with Integrated Micro Rubber Suction Cups (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi MANABE
  • 学会等名: IEEE International conference on robotics and automation
  • 発表場所: Paul, MN, USA
  • 年月日: 2012-05-14
• [学会発表] Development and Fundamental Experiments of Rubber Structural Color Sheet with Multi Grating Patterns (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaki Mihara
  • 学会等名: IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2012)
  • 発表場所: Taiwan
• [学会発表] A Functional Adhesive Robot Skin with Integrated Micro Rubber Suction Cups (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi SUZUMORI
  • 学会等名: The 2012 IEEE International conference on robotics and automation
  • 発表場所: St. Paul, MN, USA
• [学会発表] Development and Fundamental Experiments of Rubber Structural Color Sheet with Multi Grating Patterns (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Suzumori
  • 学会等名: The 2012 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2012)
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
• [学会発表] Why do the robots resemble a creature? (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Suzumori
  • 学会等名: Joint Symposium of International Symposium on “Neo-Biomimetic Engineering IV” and Satellite Meeting of the 9th SPSJ International Polymer Conference
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] 吸盤デバイスを用いた咬合音聴診システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 脇元修一
  • 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2012
  • 発表場所: 浜松
• [学会発表] ソフトマイクロ斜毛メカニズムの特性解明と壁面移動ロボットへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴森康一
  • 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2012
  • 発表場所: 浜松
• [学会発表] 構造色による発色特性を持つフレキシブルアクチュエータ ―第3 報：ブレーズド格子ラバーシートの湾曲型アクチュエータへの適用― (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴森康一
  • 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2012
  • 発表場所: 浜松
• [学会発表] マイクロ吸盤集積ラバーシートの開発-第3報；凸凹面ならびに段差面への吸着特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴森康一
  • 学会等名: 第13回 公益社団法人 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（SICE SI 2012）
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 吸盤を用いた咬合音検出システムの開発と基礎実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 脇元修一
  • 学会等名: 第13回 公益社団法人 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（SICE SI 2012）
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] ゴム微細表面構造の変形による接触角変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森重佳久, 鈴森康一, 脇元修一
  • 学会等名: 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(SI2011)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-25
• [学会発表] マイクロ吸盤集積ラバーシートの開発-第2報;非対称吸盤の微細集積化- (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋諒一, 鈴森康一, 脇元修一
  • 学会等名: 第29回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 構造色による発色特性を持つフレキシブルマイクロアクチュエータ-第2報:マルチグレーティングパターンによる発色- (2011)
  • 著者名/発表者名: 三原匡貴, 鈴森康, 脇元修一
  • 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2011
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] マイクロ吸盤集積ラバーシートの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋諒一, 鈴森康一, 脇元修一
  • 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2011
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] Beautiful Flexible Microactuator Changing its Structural Color with Variable Pitch Grating (2011)
  • 著者名/発表者名: Koichi Suzumori, Masaki Mihara, Shuichi Wakimoto
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA2011)
  • 発表場所: 上海
  • 年月日: 2011-05-11
• [学会発表] Beautiful Flexible Microactuator Changing its Structural Color with Variable Pitch Grating (2011)
  • 著者名/発表者名: Koichi Suzumori, Masaki Mihara, Shuichi Wakimoto
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2011)
  • 発表場所: 上海(中国)
  • 年月日: 2011-05-11
• [学会発表] 大腸内視鏡誘導ラバーチューブアクチュエータの開発-正・負圧印加による駆動特性評価- (2010)
  • 著者名/発表者名: 脇元修一, 尾崎健, 鈴森康一, 山本陽太
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-12-23
• [学会発表] 蛇腹構造を用いた直径400μm大湾曲ラバーアクチュエータの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川悠倫, 脇元修一, 鈴森康一
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-12-23
• [学会発表] マイクロラバー構造体による受動歩行-第6報:40μm・50脚構造の成形と評価実験- (2010)
  • 著者名/発表者名: 森重佳久, 鈴森康一, 妹尾典久
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-12-23
• [学会発表] 構造色による発色特性を持つフレキシブルマイクロアクチュエータ (2010)
  • 著者名/発表者名: 三原匡貴, 鈴森康一
  • 学会等名: 第28回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] 顎顔面補綴物に機能を?-医歯工学を加速するアクチュエータ工学- (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴森康一
  • 学会等名: 第27回 日本顎顔面補綴学会学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-06-18
• [学会発表] マイクロラバー構造体による受動歩行-第4報:120脚受動歩行シートの開発- (2010)
  • 著者名/発表者名: 斉藤文孝, 鈴森康一
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-13
• [学会発表] マイクロラバー構造体による受動歩行-第5報:40μm・50脚受動歩行機構の試作- (2010)
  • 著者名/発表者名: 森重佳久, 斉藤文孝, 鈴森康一, 妹尾典久
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-13
• [図書] ロボットはなぜ生き物に似てしまうのか (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴森康一
  • 出版者: 講談社
• [図書] ロボットテクノロジー (2011)
  • 著者名/発表者名: 日本ロボット学会編
  • 出版者: オーム社
• [図書] アクチュエータが未来を創る (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡山大学アクチュエータ研究センター編
  • 出版者: 産業図書株式会社
• [図書] ロボットテクノロジー (2011)
  • 著者名/発表者名: 日本ロボット学会編(鈴森康一, 他72名)
  • 出版者: 株式会社オーム社
• [図書] アクチュエータが未来を創る (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡山大学アクチュエータ研究センター編(鈴森康一, 脇元修一, 他27名)
  • 出版者: 産業図書株式会社
• [備考] 岡山大学システム構成学研究室HP
  • URL: http://www.act.sys.okayama-u.ac.jp/
• [備考] 岡山大学システム構成学研究室
  • URL: http://www.act.sys.okayama-u.ac.jp/
• [備考] システム構成学研究室
  • URL: http://www.act.sys.okayama-u.ac.jp/kouseigaku/research/gom2011j.html
• [備考]
  • URL: http://192.168.0.11/kouseigaku/research/gom2011j.html
• [備考]
  • URL: http://www.act.sys.okayama-u.ac.jp/
• [産業財産権] 歯科診断装置および歯科診断用プローブ (2012)
  • 発明者名: 皆木省吾,沖和広,熊崎洋平,脇元修一,鈴森康一,八木くるみ
  • 権利者名: 岡山大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-04-02
  • 外国
• [産業財産権] 歯科診断装置および歯科診断用プローブ (2012)
  • 発明者名: 皆木省吾，沖和広，熊崎洋平，脇元修一，鈴森康一，八木くるみ
  • 権利者名: 岡山大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-04-02