| 研究概要 |
本研究の目的は,圧電振動型触覚センサの設計の体系化を計るとともに,食品の物性値測定に関する基礎的事項を明らかにし,触覚センサの適用の可能性をについて検討することである。平成19年度は,特に圧電振動型触覚センサの感度の設計指針を明らかにすることを目的として研究を行った。以下に,本年度の研究実績の概略を示す。
1.触覚センサの感度の設計指針の検討 圧電振動型触覚センサを電気・機械等価回路として取り扱い,等価回路解析により触覚センサの感度に相当する周波数変化率の近似式を算出するとともに,感度向上の指針を検討した。次に,触覚センサとして各種寸法・形状の縦振動子及び片持棒振動子を試作し,ゴム硬度測定用標準試験片を用いて感度特性の測定を行った。触覚センサの感度は,縦振動モード及び横振動モードのどちらの振動モードを用いた場合でも,振動子の等価質量すなわち質量に反比例することが実験的に明らかとなった。更に,触覚センサが対象物と接触する際の接触荷重や付加質量効果が振動子の周波数変化に与える影響を定量的に示した。
2.触覚センサ用振動子の形状の検討 触覚センサの感度を向上させる一つの手法として振動子の形状の検討を行った。有限要素法を用いて各種形状の縦振動子について,その等価質量を算出し形状依存性を示した。縦振動子の形状をホーン型にすることで,同一質量の振動子でも等価質量を小さな値にできるため,感度の向上が計れることが明らかとなった。
平成20年度は,これまでの研究成果を踏まえ食品の物性値を測定するための基礎的事項を明らかにするとともに,触覚センサを用いて食品の硬さを測定するための手法の研究を行う。
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