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ソフトロボティクスへの応用を目指した高分子アクチュエータのコンプライアンス制御

研究課題

研究課題/領域番号 26820087
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関和歌山大学

研究代表者

菊地 邦友  和歌山大学, システム工学部, 助教 (20588058)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015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)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードソフトロボティクス / 機能性高分子 / 剛性制御 / イオン導電性高分子 / 形状記憶ポリマー / 正温度係数ヒーター / 特性評価 / 数値解析 / ソフトアクチュエータ / 高分子アクチュエータ / イオン導電性高分子アクチュエータ / コンプライアンス制御 / 形状維持
研究成果の概要

本研究では、近年注目されている柔らかいロボット技術の確立に向けて、イオン導電性高分子金属接合体(Ionic Polymer-Metal composite)アクチュエータの形状維持できないという課題を克服するために、コンプライアンス制御可能なIPMCの創成を目的に研究を行った。
温度により剛性が変化する形状記憶ポリマーとIPMCの一体化を行った結果、一体型IPMCも剛性を可変とすることができ、形状維持が可能となることを検証した。
また、形状記憶ポリマーの温度制御に自己制御機能を有する正温度係数ヒータを活用することを提案し、温度によりコンプライアンス制御可能なIPMCの基礎的検討を行った。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件) 備考 (5件)

  • [学会発表] 熱制御により剛性制御可能なイオン導電性高分子アクチュエータの開発2016

    • 著者名/発表者名
      田中 聡志, 菊地 邦友, 森岡 大地, 石原 大地
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部関西学生会 平成27年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学 寝屋川キャンパス (大阪府寝屋川市)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 二種類のカチオンを含有したイオン導電性高分子アクチュエータの動作特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      三木優, 菊地邦友, 森岡大地, 石原大地
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部関西学生会 平成27年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学 寝屋川キャンパス (大阪府寝屋川市)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イオン導電性高分子アクチュエータを用いた逆作動型ソフトグリッパの開発2016

    • 著者名/発表者名
      則岡 泰典, 菊地 邦友, 森岡 大地, 石原 大地
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部関西学生会 平成27年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学 寝屋川キャンパス (大阪府寝屋川市)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 温度制御により形状維持可能なイオン導電性高分子アクチュエータの有限要素法解析2016

    • 著者名/発表者名
      万戸 善久, 菊地 邦友, 森岡 大地
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部関西学生会 平成27年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学 寝屋川キャンパス (大阪府寝屋川市)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金属イオンを含んだイオン導電性高分子金属接合体センサの動作特性2016

    • 著者名/発表者名
      松波 恭平, 菊地 邦友, 森岡 大地, 石原 大地
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部関西学生会 平成27年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学 寝屋川キャンパス (大阪府寝屋川市)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属イオンをカウンターイオンとするイオン導電性高分子アクチュエータの動作特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      森 将人, 菊地 邦友, 森岡 大地
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部関西学生会 平成27年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学 寝屋川キャンパス (大阪府寝屋川市)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を用いたイオン 導電性高分子アクチュエータの動作特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      森岡 大地, 菊地 邦友, 土谷 茂樹
    • 学会等名
      第16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(SI2015)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (名古屋市熱田区)
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] カウンターイオンの異なるイオン導電性高分子金属接合体センサの動作特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      石原 大地, 菊地 邦友, 松波 恭平, 森岡 大地
    • 学会等名
      第16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(SI2015)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (名古屋市熱田区)
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Analysis on Characteristics of Ionic Polymer-Metal Composite Sensor by Using COMSOL Multiphysics2015

    • 著者名/発表者名
      Daichi Morioka, Daichi Ishihara, Marie Gibert, Kunitomo Kikuchi
    • 学会等名
      COMSOL Conference Tokyo 2015
    • 発表場所
      秋葉原UDXカンファレンス (東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 同一カチオンを有するイオン液体を用いたイオン導電性高分子アクチュエータの動作特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      森岡 大地, 菊地 邦友, 土谷 茂樹
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会 (RSJ2015)
    • 発表場所
      東京電機大学 東京千住キャンパス (東京都足立区)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Prototype of Variable Stiffness Ion Conductive Polymer actuatorwith a Shape Memory Polymer2015

    • 著者名/発表者名
      Daichi Ishihara, Kunitomo Kikuchi, Daichi Morioka, Kazuya Yokoi
    • 学会等名
      The 34th Chinese Control Conference and SICE Annual Conference 2015 (CCC&SICE2015)
    • 発表場所
      Intercontinental Hangzhou Hotel, Hangzhou, China
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 屈曲特性の異なるイオン導電性高分子金属接合体センサ出力に対する周波数特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      石原 大地, 菊地 邦友
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015 in Kyoto (ROBOMECH2015)
    • 発表場所
      京都市勧業館 「みやこめっせ」 (京都市左京区)
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微細加工技術により加工した1枚のイオン導電性高分子アクチュエータを用いたソフトグリッパの開発2015

    • 著者名/発表者名
      森岡 大地, 菊地 邦友, 中川 雄貴, 石原 大地
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015 in Kyoto (ROBOMECH2015)
    • 発表場所
      京都市勧業館 「みやこめっせ」 (京都市左京区)
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 形状記憶ポリマー一体型イオン導電性高分子アクチュエータの開発2015

    • 著者名/発表者名
      横井 和哉, 菊地 邦友, 幹 浩文, 森岡 大地, 土谷 茂樹
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      京都大学 桂キャンパス (京都府京都市)
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン導電性高分子金属接合体を使用したソフトグリッパの開発2015

    • 著者名/発表者名
      中川 雄貴, 菊地 邦友, 幹 浩文, 森岡 大地, 土谷 茂樹
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      京都大学 桂キャンパス (京都府京都市)
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン導電性高分子薄膜センサの周波数特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      石原 大地, 菊地 邦友, 幹 浩文, 森岡 大地, 土谷 茂樹
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      京都大学 桂キャンパス (京都府京都市)
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 同一カチオンを有するイオン液体を用いたイオン導電性高分子アクチュエータの動作特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      森岡 大地, 菊地 邦友
    • 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 (SI2014)
    • 発表場所
      東京ビッグサイト (東京都江東区)
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン導電性高分子薄膜センサの動作特性の周波数解析手法の適用2014

    • 著者名/発表者名
      石原 大地, 菊地 邦友
    • 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 (SI2014)
    • 発表場所
      東京ビッグサイト (東京都江東区)
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 和歌山大学 研究者総覧: 菊地邦友

    • URL

      http://wakarid.center.wakayama-u.ac.jp/ProfileRefMain_2102.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 和歌山大学 システム工学部 マイクロ工学研究室

    • URL

      http://www.wakayama-u.ac.jp/~kikuchi/Lab/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] 菊地 個人ホームページ

    • URL

      http://www.wakayama-u.ac.jp/~kikuchi/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 和歌山大学 研究者総覧:菊地邦友

    • URL

      http://wakarid.center.wakayama-u.ac.jp/ProfileRefMain_2102.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      http://www.wakayama-u.ac.jp/~kikuchi/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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