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2012 年度 実績報告書

機能性微細構造を表面に集積化した小型移動ロボットの研究

研究課題

研究課題/領域番号 22560248
研究機関工学院大学

研究代表者

鈴木 健司  工学院大学, 工学部, 教授 (50251351)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードMEMS / 機能性表面 / 移動ロボット / センサ
研究概要

本研究は,昆虫などの小型生物の表面の構造と機能を規範とし,MEMS技術等を用いて,ロボットの表面部材に可動機構,センサ,制御回路,機能性マイクロ構造などを集積化し,折り曲げなどを利用して組み立てることにより,小型自律移動ロボットを開発することを目的としている.
平成24年度は,昆虫の感覚毛を規範とした気流センサを開発し,ロボットの表面への実装を行った.コオロギなどの昆虫は,多数の感覚毛により周囲の気流の速度,加速度などを検知し,逃避行動を行っていることが知られている.個々の感覚毛は気流の有無に反応するon-off動作だけであるが,長さや方向の異なる多数の感覚毛が存在することによって,気流の強さ,向きなどを検知することが可能になる.このような昆虫の感覚毛を模倣し,MEMS技術により長さの異なる複数の梁構造を製作し,気流により梁がたわんで通電する接触スイッチ式のセンサを開発した.風洞実験により梁の長さと流速の関係を評価し,1.0〜3.5m/sの流速を検出可能であることを確認した.また,センサはフレキシブル基板上に製作されており,曲面上への貼り付けや折り曲げができるため,ロボットの表面部材として直接利用することが可能である.センサの有用性を調べるため,センサを既存ロボットの表面に装着し,周囲の風速を変えることでモータの回転速度が変化することを確認した.
以上の成果,および昨年度までの超撥水表面,付着性表面を持つロボットの開発を通して,小型移動ロボットの表面に各種機能を集積化する技術が確立され,当初の目的を達成することができた.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] MEMS 技術を利用した気流センサの研究 ―昆虫型ロボットへの搭載―2013

    • 著者名/発表者名
      柏原稔樹, 野中昂平, 鈴木健司, 髙信英明, 三浦宏文
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: Vol. 49, No. 4 ページ: 411-416

    • DOI

      ONLINE ISSN: 1883-8189 PRINT ISSN: 0453-4654

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Resonant-Driven Flapping-Wing Robot2013

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Kudo, Kenji Suzuki, Akihiro Nakamura, Shinichiro Ito, Hideaki Takanobu, Hirofumi Miura
    • 雑誌名

      Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms

      巻: Vol. 3, No. 1 ページ: 45-50

    • DOI

      online ISSN: 2185-1522

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 表面張力を利用した機能性表面の創成と機械設計2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木健司
    • 雑誌名

      トライボロジスト

      巻: Vol. 57 ページ: 540-546

  • [雑誌論文] 共振を利用したはばたき飛翔ロボットの研究2012

    • 著者名/発表者名
      工藤憲作, 鈴木健司, 髙信英明, 三浦宏文
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集, C編

      巻: 78巻, 792号 ページ: 2914-2923

    • DOI

      ONLINE ISSN: 1884-8354

    • 査読あり
  • [学会発表] 生物に学ぶ表面構造と機能2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健司
    • 学会等名
      日本機械学会IIP2013情報・知能・精密機器部門講演会, 基調講演
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 年月日
      20130321-20130322
    • 招待講演
  • [学会発表] 昆虫を規範とした壁面移動ロボットの研究 -液体の粘性を利用した壁面付着-2013

    • 著者名/発表者名
      小林憲司, 鈴木健司, 髙信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      日本機械学会IIP2013情報・知能・精密機器部門講演会
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 年月日
      20130321-20130322
  • [学会発表] 昆虫を規範としたはばたきロボットの研究 -翅のはばたき位相差が飛翔性能と流体力に及ぼす影響-2013

    • 著者名/発表者名
      工藤憲作, 鈴木健司, 中村晃洋, 伊藤慎一郎, 髙信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      日本機械学会IIP2013情報・知能・精密機器部門講演会
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 年月日
      20130321-20130322
  • [学会発表] Biomimetic Water Strider Robots with Microstructured Hydrophobic Legs2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki,
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Advanced Technology (ISAT2012)
    • 発表場所
      東京都八王子市
    • 年月日
      20121030-20121030
  • [学会発表] Study on Resonant-Driven Flapping-Wing Robot2012

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Kudo, Kenji Suzuki, Hideaki Takanobu, and Hirofumi Miura
    • 学会等名
      The Fifth International Symposium on Aero Aqua Bio-Mechanisms (ISABMEC 2012)
    • 発表場所
      台湾・台北
    • 年月日
      20120825-20120828
  • [学会発表] Aerodynamic characteristics of the wings of a robot dragonfly in flight conditions2012

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, S. Ito, K. Kudo, and K. Suzuki
    • 学会等名
      The Fifth International Symposium on Aero Aqua Bio-Mechanisms (ISABMEC 2012)
    • 発表場所
      台湾・台北
    • 年月日
      20120825-20120828
  • [学会発表] Water Strider Robot with Microfabricated Hydrophobic Legs2012

    • 著者名/発表者名
      Masataka Tsukakoshi, Kenji Suzuki, Hirotaka Seki, Hideaki Takanobu and Hirofumi Miura
    • 学会等名
      ASME-ISPS/JSME-IIP Joint International Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2012)
    • 発表場所
      アメリカ合衆国サンタクララ
    • 年月日
      20120618-20120620
  • [学会発表] 壁面歩行ロボットの研究 ―液体供給機構を持つ付着パッドの開発―2012

    • 著者名/発表者名
      八木翔吾, 尾上知廣, 鈴木健司, 髙信英明, 三浦宏文
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012講演論文集
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      20120528-20120529
  • [学会発表] 昆虫規範型ロボットのはばたき位相差が飛翔特性に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      工藤憲作,鈴木健司,中村晃洋,伊藤慎一郎,高信英明,三浦宏文
    • 学会等名
      第1回 生物の優れた機能から着想を得た新しいものづくりシンポジウム
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-12-21
  • [備考] マイクロシステム研究室

    • URL

      http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwa1041/

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公開日: 2014-07-24  

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