| 研究課題/領域番号 |
15K12070
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| 研究機関 | 熊本高等専門学校 |
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研究代表者 |
湯治 準一郎 熊本高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80332104)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | インピーダンス変化型素子 / 人工皮膚感覚 |
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| 研究実績の概要 |
温度センサとして用いられているサーミスタとそのリード線のみを利用し，その電気的パラメータ（R，L，C）の要素を主成分とする極めて単純な構成の触覚デバイスを作製（センサ化）し，皮膚に分布して複数の皮膚刺激に応答するポリモーダル受容器のように，単一素子でありながら，触圧，温冷および湿気等の複合情報を取得することを目的とする．本研究は，申請者がこれまで行ってきた触圧と温度の同時センシングの考えに基づき，サーミスタと電気的パラメータを組み合わせた単一センサ（インピーダンス）素子による融合センシング手法の構築（第一段階），および人工皮膚に組み込んだ人工指を製作し，実際の対象物への接触動作による実験的評価（第二段階）を実施する．本研究の成果によって，人工皮膚感覚デバイスの標準素子への展開を試みる．
本研究では，センサ素子を２導線２端子とし，先端にサーミスタを接続した構成によるポリモーダル型単一センサ素子の提案を試みる．この素子に力や熱刺激が加わると，電気インピーダンスが変化するというものである．平成27年度は，インピーダンス変化型のセンサ素子をRLCの単純な直並列回路とみなし，直流と交流の２種類の入力信号を用い，センサ素子に接続した参照抵抗の電圧信号の大きさと位相差よりRLCを求める理論式を導出した．次にRLCのそれぞれが同時に変化する際のインピーダンスや位相等の変化をシミュレーションによって調べ，それぞれの微小な変化を電圧信号として取り出す検出回路を検討した．同期検波の方法を用いることで，微小な変化を電圧信号として取り出すことについては，シミュレーション上では確認できたものの．まだ実測には至っていない．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
回路の組み合わせ，変更可能なパラメータが複数あり，なるべく低周波側で，どのパラメータを用いると検出に有利であるか，実際に使用する具体的な素子との整合性等を確認するために時間を要しているため．
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| 今後の研究の推進方策 |
既存の素子を用いた実際の回路を用いて実験を行い，実測結果に基づきながら，新規のセンシング手法を検証する．その後，具現化したポリモーダル素子モデルによる接触力および温度変化の検出を試みる．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験に使用する物品が充足したため，残金が発生した．
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度の物品費（消耗品）に充てる．
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