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2016 年度 実績報告書

MEMS技術を用いた高密度・高精度触覚デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K12089
研究機関東京工芸大学

研究代表者

曽根 順治  東京工芸大学, 工学部, 教授 (50329215)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード触覚提示 / 仮想現実感 / MEMS / 指装着 / デバイス
研究実績の概要

指に装着して皮膚に密着でき, かつ指の動きを妨げない大きさで, 3次元空間で自由に使用できる指触覚呈示デバイスの開発を検討しており,指装着部, 触覚生成デバイスの固定フレーム, 触覚生成デバイスから構成される.特に,触覚生成デバイスが中心的な機能を持つために,その設計の改良を実施した. デバイスの提示力を検討するためのシミュレーションモデルは,昨年度モデルに不足部分があったため,人間の指構造を反映して,指の表皮,真皮に加えて皮下組織モデルも追加することにより,高精度に提示力の評価を実施できた.その結果,圧電層が5層あれば,触覚を十分提示できることがわかった.
触覚生成デバイスは, MEMS技術により作成する.昨年度の方針では,各層の配線電極にはんだを流してプラス電極および,マイナス電極の全層に駆動電圧を供給する予定であったが,3μm間隔の電極群にはんだにより正確に電気接点をとることは,困難であった.その電圧供給を正確に行うために,金メッキ配線を採用した.金メッキ配線を行うためには,デバイス作成プロセスを再検討した.今回は,4インチSi基板で作製を試みた.PZT圧電膜の成膜は,実績のある自動機によるゾルゲル法を用いたが,4層目のPZT圧電膜を成膜中に事故が起き,デバイス試作に失敗した.そのため,全アクチュエータの動作を確認できなく,部分的に製造プロセスを確認するにとどまった.
また,圧電方式の触覚生成デバイスをパーソナルコンピュータから制御するためには, 多チャンネルの電圧制御回路が必用となり,その圧電制御回路を試作した.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Feasible Design of Wearable Tactile Sensation Device2016

    • 著者名/発表者名
      T. Adachi, Y. Matsumoto, Y. Hoshi and J. Sone
    • 雑誌名

      International Journal of Science and Research Methodology

      巻: 4(4) ページ: 349,359

    • DOI

      2454-2008

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] MEMS技術を用いた指触覚呈示デバイスの設計と開発2017

    • 著者名/発表者名
      松本康義,山田優希,曽根順治,星陽一
    • 学会等名
      第1回教育・コミュニケーションロボット研究開発シンポジウム
    • 発表場所
      東京工芸大学 (神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2017-02-25 – 2017-02-25
  • [学会発表] MEMS技術を用いた触覚提示デバイスの試作2016

    • 著者名/発表者名
      曽根順治,松本康義,山田優希,星陽一
    • 学会等名
      第33回 センサ・マイクロマシンと応用システム シンポジウム
    • 発表場所
      平戸文化センター (長崎県平戸市)
    • 年月日
      2016-10-24 – 2016-10-26
  • [学会発表] MEMS 技術を用いた指触覚デバイスの設計と製作(第5 報)ー MEMS デバイスの試作-1 ー2016

    • 著者名/発表者名
      松本康義,山田優希,沓澤翔吾,曽根順治,星陽一
    • 学会等名
      第21 回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場 (茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] MEMS型触覚デバイスの試作2016

    • 著者名/発表者名
      曽根順治,足立丈宗,松本康義,星陽一
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会 2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-08 – 2016-06-11
  • [備考] 3D システム研究室

    • URL

      http://3dwebs.photo.t-kougei.ac.jp/

  • [備考] 東京工芸大学 連携最先端技術センター

    • URL

      http://sone276.wixsite.com/jrch-main

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公開日: 2018-01-16  

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