電気化学反応に基づいて駆動し流体を検知する2 in 1トランスデューサを開発

ソフトロボットの駆動に成功しました。ソフトロボットにセンサを搭載することで、ロボットの多機能化が進みますが、配線が複雑になり、肥大化することも少なくありません。ECDTによるセルフセンシングアクチュエーション技術は、この問題を解決し、ソフトロボットの小型化を可能にします。
ECDTの設計にあたっては、これまでのEHDポンプをもとに設計を行いました。ECDTは、平面電極の対称的な配置で構成されており、電圧を変えるだけで流れの方向を簡単に制御できます。さらに、左右の電界の強さが同じであるため、双方向に同じ量の水を流すことができます。研究チームは、検出可能な流量範囲、速度、感度、応答性、緩和時間などのセンシング性能を評価し、さらに数理モデリングによってセンシングメカニズムを解明しました。さらに、吸盤を駆動して物体を検知し、掴んで離すという動作に使用し、その性能を検証しました。

■研究助成
本研究はJSPS科研費(18H05473)、特別研究員奨励費(21J23563)の助成を受けたものです。

■論文情報
著者 ：芝浦工業大学大学院博士(後期)課程 桑島 悠
芝浦工業大学大学院修士課程 関 夢太
芝浦工業大学SIT総合研究所 助教 山田 雄平
芝浦工業大学大学院修士課程 粟木 理志
芝浦工業大学大学院修士課程 上谷内 翔太
芝浦工業大学大学院博士(後期)課程 Ardi Wiranata
芝浦工業大学大学院修士課程 奥野 友都
芝浦工業大学工学部電気工学科 准教授 重宗 宏毅
芝浦工業大学工学部機械機能工学科 教授 前田 真吾
論文名：Electrochemical Dual Transducer for Fluidic Self-Sensing Actuation
掲載誌：ACS Applied Materials & Interfaces
DOI ：10.1021/acsami.1c21076

■芝浦工業大学とは
工学部／システム理工学部／デザイン工学部／建築学部／大学院理工学研究科
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日本屈指の海外学生派遣数を誇るグローバル教育と､多くの学生が参画する産学連携の研究活動が特長の理工系大学です。東京都とさいたま市に3つのキャンパス(芝浦、豊洲、大宮)