非対称導電パターンを用いた薄板状弾性体の変形形状計測

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K13734
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 松野 孝博 立命館大学, 理工学部, 助教 (40815891)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ソフトロボティクス / ソフトセンシング / 導電パターン / 導電布 / 柔軟電極 / 近接・接触センシング / 曲げセンシング

研究成果の概要

ソフトロボットとは柔軟物や弾性体で構成されたロボットを指し、安全性やロバスト性の向上、剛体の機構では不可能な動作・機能などが実現されている。これらの効果を損なわずにソフトロボットにセンシング機能を追加する場合、柔軟なセンサ“ソフトセンサ”が必要とされる。本研究では、ソフトセンサにおける柔軟電極の構造や形状、ロボット本体の動作による計測値への影響を補正する手法について着目した。研究の結果、ソフトロボットの変形形状計測において、非対称導電パターンの抵抗値変化から全体の変形形状を推定する方法を確立した。また、柔軟電極による近接センシングにおいて、静電容量の基準値の自動補償アルゴリズムを構築した。

自由記述の分野

ソフトロボティクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来より様々なソフトセンサが提案されてきた一方で、ソフトロボット本体の変形の影響やそれを補正するための信号処理、センサの構造や形状に関する議論は十分に行われていない。本研究ではこれらの一部を明らかにしたことで、ソフトロボットにおける現実的なセンシング方法の確立に近づいた。ソフトセンシング技術を確立することで、ソフトロボットの実用化が現実的になり、将来的には食品工場の自動化、介護・看護などにおける補助装置、安全な協働ロボットの実現などが期待される。