ＩＰＭＣのセンサ応答モデルの解明とセンサ・アクチュエータ統合系への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760242
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 東京電機大学
• 研究代表者: 釜道 紀浩 東京電機大学, 未来科学部, 准教授 (70435642)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: センサ / ソフトマテリアル / 機能性高分子 / モデリング / イオン導電性高分子

研究概要

本研究では、イオン導電性高分子・貴金属接合体(Ionic polymer-metal composite: IPMC)と呼ばれる機能性高分子材料のセンサ機能に着目し、その応答モデルの構築とアクチュエータ・センサ統合システムの応用を目的に研究を実施した。環境の湿度や高分子内部のカウンタイオンの違いによる応答特性変化を実験的に検証するとともに、Onsagerの方程式をベースにして応答モデルの構築を行った。また、曲げやねじりを測定するセンサシステム構築のための基礎的検証を行った。

研究成果

• [学会発表] 「IPMCセンサのメッキ回数による応答特性変化の検証」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中俊哉,神戸威人,釜道紀浩
  • 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2014
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2014-05-27
• [学会発表] Force Control of Ionic Polymer-Metal Composite Actuators with Cellular Actuator Method (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Inoue and N. Kamamichi
  • 学会等名: Proc. of SPIE, Smart Structures/NDE
  • 発表場所: San Diego, USA( Vol. 9056, 905636)
  • 年月日: 2014-03-11
• [学会発表] セルラーアクチュエータの制御手法を用いたIPMCの制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上勇志郎,釜道紀浩
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 東京( 2L2-02)
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 高分子素材のアクチュエータ・センサ (2012)
  • 著者名/発表者名: 釜道紀浩
  • 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
  • 年月日: 2012-12-21
  • 招待講演
• [学会発表] IPMCアクチュエータの動特性に対する湿度の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柳裕太,釜道紀浩
  • 学会等名: 日本ロボット学会第30回記念学術講演会
  • 発表場所: 北海道(1C2-3)
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] IPMCセンサの周波数応答特性III : 乾燥/湿潤状態での特性比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神戸威人,釜道紀浩,高木賢太郎,石川潤
  • 学会等名: 計測自動制御学会第12回システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-24
• [図書] Modeling and Feedback Control of Electro-active Polymer Actuators,"Soft Actuators : Materials, Modeling, Applications, and Future Perspectives (Eds : K. Asaka and H. Okuzaki) (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Kamamichi, K. Takagi and S. Sano
  • 出版者: Springer