2022 Fiscal Year Annual Research Report
ソフトロボットのためのフレキシブルなイオンゲルセンサの開発と実装
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20K14696
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大橋 ひろ乃 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 特任研究員(常勤) (60853562)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 接触センサ / イオン液体/イオンゲル / ソフトセンサ / ソフトロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，「フレキシブルなイオンゲルセンサの開発」である．イオンゲルは電気伝導性を持つ高分子である．ソフトマテリアル内にイオンゲルの流路を配置した場合，そのソフトマテリアルに接触刺激を与えると，イオンゲルの流路に歪みが生じる．このイオンゲルの流路の両端で抵抗値を測定すると，その歪みが抵抗値変化を起こすことが知られている．よって，イオンゲルを接触センサとして利用できる．本研究では，シリコーンゴムにイオンゲル流路を組み込むことでやわらかく，外側が加工しやすい接触センサの開発を目指した．これまでの研究から，イオンゲルセンサは粘度が高いため，流路によってはイオンゲルを注入することが困難であった．イオンゲルの材料のーであるイオン液体は，イオンゲルと同様の化学特性を持ち，粘度は低い.そこで，イオン流体を用いて接触センサの開発を進めてきた．最終年度は，当初の研究計画であった，①配置と軟度の組合せによる接触センサの特性変化の解析，②接触位置推定センサの性能解析，③ヒゲロボットの作製について研究のうち，①，②に加え，④イオン液体接触センサによる形状識別に取り組んだ．①：複数の分岐する流路，らせん型流路をもつイオン液体センサを開発し，特性解析をおこなった．分岐の仕方により感度と測定範囲が変化すること，完全な立体流路でもセンサとして機能することを明らかにした．②：今年度は，開発した位置特定接触センサを用いてアームを作製し，把持物体の角度推定ができることを示した．④：イオン液体センサを用いて，従来システムより高精度・少ない接触回数で形状識別を行えるセンサシステムを開発した．
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