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本研究で提案するモールディング法では、誘電エラストマーアクチュエータの誘電体となるシリコーンエラストマーを、電極形状を持つ内部パーツと共にモールドに流し込み硬化させる。内部パーツを有機溶剤によって溶解し、その結果としてできる空洞に液体金属を注入することによって、積層型の誘電エラストマーアクチュエータが完成する。以下、本研究で得られた成果について述べる。
まず、モールディング法に適した材料と、それらによってアクチュエータを作る際の、製作の条件と手段を明らかにした。同定された材料と製作条件によって、電極数の異なる積層型誘電エラストマーアクチュエータを製作し実験を行った結果、いずれのアクチュエータも変位や力を出力できていることが分かり、本提案手法が積層型誘電エラストマーアクチュエータの製作方法として有効であることを実証した。
次に、アクチュエータの解析モデルを作成した。実験値との比較から、このモデルによって実際のアクチュエータの変位や力といった出力を予測できることが分かった。それによって、本提案手法による積層型誘電エラストマーアクチュエータの設計手段を得ることができた。
そして、本手法のソフトロボティクスへの有効性を実証することを目的として、魚型ロボットの開発を行った。このロボットは魚類と同様の形をした、形状の自由度が高い流線形のアクチュエータで構成されている。実験の結果、アクチュエータの駆動によってロボットの身体と尾鰭の周期的な運動が実現できていることが分かった。それによって、本提案手法によって形状の高い積層型誘電エラストマーアクチュエータが製作可能であること、および本提案手法がソフトロボットの作製手段として有効であることを実証した。
なお、本研究を通して構築した実験環境やアクチュエータモデルは、産学連携における研究活動の推進にも役立った。
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