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本研究で提案する、消化吸収することが可能な食材で構成された「可食アクチュエータ」は高い生体適合性を有することから、嚥下障害患者への栄養供給、バイオロギングなど医学・生物学分野の多様な用途への応用が期待できる。平成29年度は、当初予定していた生体管内移動ロボットの構築は行わず、可食ロボット要素の更なる発展を目指して、ゼラチン以外の材料を用いた可食アクチュエータの考案・試作、可食センサの考案・試作および基本的特性の計測、硬質な可食素材の可食ロボット要素への応用、の各項目について検討した。
まず、寒天製の可食フィルムを貼り合せることで膨張・収縮動作が可能なバルーン状アクチュエータを試作した。また、可食性フィルムを貼り合せて製作した可食扁平チューブを二つ折りにすることで屈曲アクチュエータを構築し、実機実験により、各アクチュエータが基本的動作を生成可能であることを確認した。さらに、天然ケーシングとしての羊腸を用いた膨張・収縮が可能なバルーン状アクチュエータを試作し、基本的挙動を実験により確認した。
次に、可食という概念をアクチュエータだけでなくセンサにも拡張することを目指し、力・変位を検出可能な静電容量型センサを考案した。このセンサは、2枚の金箔製の電極をゼラチンで覆うことで形状を維持するとともに電極間のバネ特性を実現した平行平板コンデンサを基本構造としており、変位を静電容量の変化として検出可能である。実機を試作し、実験により変位と静電容量の関係を計測することで、考案した可食センサ構造が力・変位センサとしての基本的性能を有することを確認した。
また、硬質な可食素材による可食ロボット要素の構築に向けた第一段階として、牛乳から抽出したカゼイン製の硬質な先端テーパ形状を有する狭窄管路進入補助部品を試作した。実機実験により、硬質な可食要素が挿入性の観点から有用であることを確認した。
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