| 研究課題/領域番号 |
13450168
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計測工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
篠田 裕之 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (40226147)
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| 研究分担者 |
越田 信義 東京農工大学, 工学部, 教授 (50143631)
安藤 繁 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (70134468)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | 触覚センサ / ロボット / 触覚ディスプレイ / 触覚インターフェース / 無線触覚素子 / 人工皮膚 / テレメトリ / ポーラスシリコン |
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| 研究概要 |
本課題では、触覚素子への膨大な配線を排除するために、光を利用して触覚信号を無線送信する触覚チップを提案し、柔らかい弾性体に触覚素子が分散する触覚デバイスを目指して開発が進められた。以下のような研究成果が得られたと同時に、本研究を契機として2次元の信号伝送という新しい技術分野が着想された。
1.触覚素子のベースとなるVSLIチップに柔軟体を付加し、VSLIチップ上の光検出部に届く光量から素子に加わる応力6成分を検出するセンシングの原理を提案した。対称性を利用し、8箇所の光検出部の出力から垂直応力3成分、せん断応力3成分を独立に計測する。この柔軟体を光造形法によって試作し、変形時の受光量変化を計測することで本計測原理を実験的に確認した。
2.各素子で検出された受光量変化は触覚素子の点滅によって送信される。CMOS 0.35μmルールにおいて自動ID割付機能を含む信号伝送用処理回路を1mm×1.4mmの面積内に作製し、それを10MHzで動作可能であることを確認した。
3.本研究において、実際に無線触覚素子を設計し要素技術を完成する過程で、多数の無線素子から触覚情報として十分な高速性をもって信号を伝達するための必要電力が考察された。その結果、実用的なセンサとしては無視できない電力消費が不可避であることが理論的にも明らかになった。これによって触覚素子間の通信に新しい視点からの研究が必要であることが示された。
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