| 研究領域 | ソフトロボット学の創成：機電・物質・生体情報の有機的融合 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05473
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
前田 真吾 東京工業大学, 工学院, 教授 (40424808)
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| 研究分担者 |
澤田 秀之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00308206)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | ゲル / ソフトアクチュエータ / EHD / 機械学習 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，ソフトロボット学における「しなやかな知能」を実現するために、広い意味で確率に基づく方法を用いて攻究した．(1)振動化学反応であるBelousov-Zhabotinsky (BZ)反応をゲルに組み込んだ系（BZゲル）について研究を進めてきた. BZ反応のルテニウム錯体が酸化状態の時，BZゲルの弾性率が還元状態の時に比べて低くなる特性を見出した．そこで，BZゲルに予めねじりを加えておくことでBZ反応に伴う回転運動を生成する理論と実験に関する研究を実施した．また，温度応答性BZゲルシステムを活用し，人工体内時計を実現した．本研究では体内時計を特徴づける温度補償性の新たな数理モデルを提案し解析するとともに，実験においても温度補償性について，温度応答性BZゲルを用いて実現した．(2)化学反応で駆動する自律駆動する液滴に関する研究を推進した．自律駆動する液滴の電気的な効果について実験で調査し，2つの油滴の電気的相互作用による運動を解析した．自律駆動する液滴の帯電性に着目し，油/水界面の帯電状態を変化させることで油滴の運動を制御することを提案し，界面活性剤水溶液のpHを制御することで実現することができた．(3)形状記憶合金(Shape-Memory Alloy: SMA)ワイヤの形状記憶効果と超弾性効果を利用した、力センサならびに微小な高速振動アクチュエータの研究開発を進めた．しかし，この高速振動については，不明点が多い．本研究では有限要素法を用いたシミュレーションと実験の力学振動を計測した．振幅は複数のパラメータが寄与しており，これらを変化させると振幅のピークが変化することが明らかとなった．さらに触覚センサへの応用も展開した．(4)SMAを用いたアンテザードなソフトロボットフィッシュを設計し，機械学習を活用してリアルタイム制御した．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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