イオン導電性高分子を用いたセルラーアクチュエータの構築と制御

• 研究課題/領域番号: 26420209
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 東京電機大学
• 研究代表者: 釜道 紀浩 東京電機大学, 未来科学部, 准教授 (70435642)
• 研究協力者: 井上 勇志郎 ; 倉科 志帆 ; 木村 佳史郎
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 高分子アクチュエータ / 機能性高分子 / ソフトアクチュエータ / 制御 / ソフトマテリアル

研究成果の概要

本研究では、イオン導電性高分子・貴金属接合体(Ionic polymer-metal composite: IPMC) と呼ばれる高分子アクチュエータの特性変動や個体差を考慮したロバストな制御手法の構築を目的に研究を実施した。多数のアクチュエータ素子を接続した集積化素子に対して、セルラーアクチュエータ制御手法を適用した。実験により個々の素子の個体差や特性変動があっても制御可能であることが確認できた。

研究成果

• [学会発表] Experimental Verification of Displacement Control on Integrated Ionic Polymer-Metal Composite Actuators with Stochastic On/Off Controller (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kimura and N. Kamamichi
  • 学会等名: SPIE Smart Structures/NDE
  • 発表場所: Portland Marriott Downtown Waterfront Hotel (Portland, USA)
  • 年月日: 2017-03-25
  • 国際学会
• [学会発表] Force Control of Integrated Ionic Polymer-metal Composite Actuators with Stochastic ON/OFF Controller (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Kimura and N. Kamamichi
  • 学会等名: 10th Asian-Australasian Conference on Composite Materials
  • 発表場所: Convention Hall of BEXCO (Busan, South Korea)
  • 年月日: 2016-10-16
  • 国際学会
• [学会発表] 確率的ON/OFF制御による集積化IPMC アクチュエータの力制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村佳史郎, 釜道紀浩
  • 学会等名: 日本機械学会2016年度年次大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] IPMCセンサの応答特性に対する温度・湿度の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 曽我賢志, 釜道紀浩
  • 学会等名: 第34 回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学（山形県山形市）
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Experimental Verification of a Tactile Sensor Based on Ionic Polymer-Metal Composites (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Nagai, N. Kamamichi
  • 学会等名: 14th IEEE SENSORS Conference
  • 発表場所: Convention Hall of BEXCO (Busan, South Korea)
  • 年月日: 2015-11-01
  • 国際学会
• [学会発表] セルフチューニング制御によるIPMCアクチュエータの変位制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 倉科志帆, 釜道紀浩
  • 学会等名: 第15 回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: 東京ビックサイト（東京都江東区）
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-17
• [図書] 実用化に向けたソフトアクチュエータの開発と応用・制御技術(開発研究編2章「特性変動を考慮した高分子アクチュエータの制御」分担執筆) (2017)
  • 著者名/発表者名: 釜道紀浩
  • 総ページ数: 238
  • 出版者: シーエムシー出版