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2020 Fiscal Year Annual Research Report

イオン交換膜が実現するソフトロボットのモーションコントロール

Planned Research

Project AreaScience of Soft Robot: interdisciplinary integration of mechatronics, material science, and bio-computing
Project/Area Number 18H05470
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

鈴森 康一  東京工業大学, 工学院, 教授 (00333451)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 難波江 裕之  東京工業大学, 工学院, 助教 (90757171)
堀内 哲也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (60738061)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2023-03-31
Keywords人工筋肉 / ソフトロボット / アクチュエータ / イオン高分子アクチュエータ
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,イオン高分子アクチュエータ(IPMC)に関しては,紙や布をベースとした3次元IPMCの製作方法の改良を進めるとともに,接触マスクと名づけた3次元形状のマスクを用いて,形状の固定と選択的な金電極成形法を提案し,実験でその有効性を示すことができた.またこの手法を用いてヒトデ型のソフトロボットを開発し動作に成功した.
ECラバーアクチュエータに関しては,樹脂チューブのメッキに関して特に注力した.金と白金の二層電極とし,白金の触媒作用と金の延性によるひび割れの防止の2つの性質を同時に発揮する手法の改良により,人工筋の応答性向上が行えた.
また,人工筋を駆動するために,EHD現象を利用したStretchable Pumpの開発と人工筋の駆動にも成功した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ感染症拡大の影響により研究機関の出勤が制限され,研究が約9ケ月遅延した.

Strategy for Future Research Activity

イオン高分子アクチュエータに関して,引き続き,電気化学プロセスとカップリングした材料シミュレーションと,紙や布を母材とする3次元形状成形手法に関して研究を進める.
ECラバーアクチュエータに関しては,引き続き材料及びアクチュエータ構造の両面から性能改善に努めていく.
今後これまでの技術をベースにソフトロボットへの応用展開を併せて進める.

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] PF-IPMC: Paper/Fabric Assisted IPMC Actuators for 3D Crafts2020

    • Author(s)
      Ishiki Asuka、Nabae Hiroyuki、Kodaira Akio、Suzumori Koichi
    • Journal Title

      IEEE Robotics and Automation Letters

      Volume: 5 Pages: 4035~4041

    • DOI

      10.1109/LRA.2020.2985571

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrically-Driven Soft Fluidic Actuators Combining Stretchable Pumps With Thin McKibben Muscles2020

    • Author(s)
      Cacucciolo Vito、Nabae Hiroyuki、Suzumori Koichi、Shea Herbert
    • Journal Title

      Frontiers in Robotics and AI

      Volume: 6 Pages: -

    • DOI

      10.3389/frobt.2019.00146

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simultaneous 3D Forming and Patterning Method of Realizing Soft IPMC Robots2020

    • Author(s)
      Keita Kubo, Hiroyuki Nabae, Tetsuya Horiuchi, Kinji Asaka, Gen Endo, Koichi Suzumori
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PF-IPMC: Paper/Fabric Assisted IPMC Actuators for 3D Crafts2020

    • Author(s)
      Asuka Ishiki, Hiroyuki Nabae, Akio Kodaira, Koichi Suzumori
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Applying IPMC to soft robots2020

    • Author(s)
      Koichi Suzumori, Hiroyuki Nabae, Kinji Asaka, Tetsuya Horiuchi
    • Organizer
      SPIE Smart Structures + Nondestructive Evaluation
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 接触マスク法を用いたIPMCの選択的電極成形によるヒトデ型ソフトロボットの開発2020

    • Author(s)
      久保景太, 難波江裕之, 堀内哲也, 安積欣志, 遠藤玄, 鈴森康一
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020
  • [Presentation] Development and performance evaluation of artificial muscle actuated tensegrity hand2020

    • Author(s)
      Wen-Yung Li, Gen Endo, Hiroyuki Nabae, Koichi Suzumori
    • Organizer
      JSME Conference on Robotics and Mechatronics
  • [Presentation] 紙/布を用いた立体形状IPMCロボットの提案2020

    • Author(s)
      石木 明日翔, 難波江 裕之, 小平 暁雄, 遠藤 玄, 安積 欣志, 堀内 哲也, 鈴森 康一
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020
  • [Presentation] Au/Pt多層電極柔軟PEFCチューブの開発による電気駆動細径マッキベン人工筋の高応答化2020

    • Author(s)
      小平暁雄, 堀内 哲也, 難波江裕之, 安積 欣志, 遠藤玄, 鈴森康一
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2020
  • [Remarks] ニューアクチュエータ(東工大 鈴森研究室)

    • URL

      http://www.robotics.mech.e.titech.ac.jp/suzumori/research/newactuator.html

  • [Remarks] イオン交換膜が実現するソフトロボットのモーションコントロール

    • URL

      https://softrobot.jp/research-groups/a02-2/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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