2021 Fiscal Year Annual Research Report
Fine Hybrid Bionics by Fabrication of Muscle Actuator Modules
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19H00751
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
福田 敏男 名城大学, 理工学部, 教授 (70156785)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 大 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20713374)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 筋組織 / アクチュエータ / マイクロロボット / モジュール構造 / フィードバック制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、申請者らが有する肝細胞や筋細胞などの3次元組み立て技術を用いて、筋組織アクチュエータモジュール（SMA）を作製し、モジュールを組み合わせることで筋駆動マイクロロボットを実現することを目指して研究を行った。筋組織アクチュエータのモジュール化については、筋組織を作製する際に腱に相当する構造を両端に配置し、腱構造を通じてマイクロロボットの筐体と筋組織アクチュエータを接続する手法を用いた。その結果、腱構造を有する筋組織アクチュエータモジュールの作製に成功し、複数のモジュールを重ねて設置することでトータルの筋出力を増加することが可能であることを示した。
また、生体内の筋組織が有するセンサである筋紡錘を模したフレキシブルなマイクロセンサについても研究を行った。液体金属ガリンスタンを内包したチューブ形状のフレキシブルセンサを開発し、筋組織アクチュエータモジュールの動きに応じてチューブ形状が変化することで抵抗値が変化し、筋組織アクチュエータモジュール1つが発揮する筋力を検出可能なセンサとしてモジュールと接続することに成功した。さらに、導電性高分子を塗布したフレキシブルシートを用いた新たなセンサについても開発を行い、筋組織との一体成形が可能であることも見出した。
このように、フレキシブルセンサを有し、筋組織アクチュエータの駆動状態をリアルタイムで計測しながら駆動量を調整可能な新たな筋組織アクチュエータの基盤技術を確立することができた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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