自己センシング高分子人工筋肉の開発と物理原理に基づく制御指向モデリング
研究課題情報
- 体系的番号
- JP17H03204
- 助成事業
- 科学研究費助成事業
- 資金配分機関情報
- 日本学術振興会(JSPS)
- 研究課題/領域番号
- 17H03204
- 研究種目
- 基盤研究(B)
- 配分区分
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- 補助金
- 審査区分/研究分野
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- 理工系 > 工学 > 機械工学 > 知能機械学・機械システム
- 研究機関
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- 豊橋技術科学大学
- 名古屋大学
- 研究期間 (年度)
- 2017-04-01 〜 2022-03-31
- 研究課題ステータス
- 完了
- 配分額*注記
- 17,680,000 円 (直接経費: 13,600,000 円 間接経費: 4,080,000 円)
研究概要
自己センシング機能を持つ釣糸人工筋アクチュエータの開発と，その動作メカニズムの解明に向けた研究を行った． 具体的には，次の４つの成果を得た．（１）釣糸人工筋アクチュエータの動作原理解明と発生トルクのモデリング，（２）イオン導電性高分子センサのシンボリックな有限要素法を用いた制御指向モデリング，（３）誘電エラストマーの電気加振に基づく特性評価法の開発，（４）高分子センサをもつ自己センシング釣糸人工筋アクチュエータモジュールの開発．
生物の骨格筋のような自己センシング可能なアクチュエーション機能を実現すべく，最新の高分子アクチュエータ・センサを用いて，すべて高分子だけでできた人工筋肉モジュールを開発することを目指した． 学術的成果として，釣糸人工筋の動作原理と発生力（トルク）の数理モデル，イオン導電性高分子センサの使いやすい数理モデル，誘電エラストマーの特性評価手法の開発についての成果を得た．そして，誘電エラストマーセンサによって張力を計測しながら収縮力を発揮する釣糸人工筋アクチュエータを試作し，ロボットのための自己センシング高分子人工筋の実現への手がかりを得た．