| 研究課題/領域番号 |
23700223
|
|---|
| 研究機関 | 熊本高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
湯治 準一郎 熊本高等専門学校, 機械知能システム工学科, 准教授 (80332104)
|
|---|
| キーワード | 人工皮膚 / ホール素子 / 定電流駆動 / 定電圧駆動 |
|---|
| 研究概要 |
本研究では，磁気センサとして汎用的に用いられている微小なホール素子を柔らかい弾性材料（人工皮膚）の中に埋め込み，それを感圧感温受容器として機能させる新しい触覚センシング手法を提案する．そのために研究内容を(1)ホール素子を用いた感圧感温機能の検証と(2)複数のホール素子を弾性材料に埋め込んだ人工皮膚および人工指の製作に分けて取り組む．
昨年度，２種類のホール素子（GaAsとInSb）を定電流駆動させることで，感圧感温機能を有する人工皮膚が構成しうることが示されたため，本年度は，定電流駆動時に温度依存性が小さいGaAsホール素子を定電圧駆動によるInSbホール素子に置き換え，昨年度と同様にシリコーンゴムの中に２個のInSbホール素子とそれらの間に円盤状の永久磁石を配置した人工皮膚を作成した．今回も垂直方向の接触力および温度を変化させながら２つのホール電圧を測定し，駆動方法がそれぞれ異なるInSbホール電圧の特性を調べた．温度依存性が駆動方法の違いで大きく異なるため，同じセンサ素子でありながら，あたかも２種類のセンサ素子が組み込まれている構成と同じ特性を実現できることが示された．その後，それら２つのホール電圧から入力情報である接触力と温度を推定する二次元の曲面関数を導出し，パソコンに取り込んだ２つのホール電圧からその曲面関数を用いて結果を出力するソフトウェアを作成した．これによってホール電圧を処理する関数を組み込むことにより，接触力と温度情報を取得できることが示された．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
２つInSbホール素子から２種類の駆動方法（定電圧，定電流）でホール電圧を取得し，それらのホール電圧を接触力と温度を出力する二次元曲面関数に代入することによって一意的に求めることが実現できているが，単一ホール素子で，駆動方法を切り替えることによって接触力と温度を出力するシステムが実現できていないため．
|
| 今後の研究の推進方策 |
駆動方法の自動切り替え機能を実現させ，同時にヒーターを内蔵した人工指を構成し，単一ホール素子の切り替え駆動方式による触覚センシングの評価を行う．その後，ホール素子の二次元配置による接触力分布および温度変化の取得方法を検討する．
|
| 次年度の研究費の使用計画 |
主に，各種機能実現に必要な電子部品やセンサ材料の購入に使用する．他には．成果発表および研究打ち合わせのための旅費，実験補助およびデータ整理のための謝金に使用する．
|
