Development of sensor-composite fishing-line artificial muscle actuator and its physics-based modeling

传感器复合钓鱼线人工肌肉执行器的开发及其基于物理的建模

基本信息

批准号：
21KK0253
负责人：
高木賢太郎
金额：
$ 9.24万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022 至 2024
项目状态：
已结题

项目摘要

近年注目を集めている釣糸人工筋アクチュエータにセンサ機能を付加し，サポート装具やソフトロボット等のアクチュエータとしての基盤技術を開発する．とくに，基課題において，釣糸人工筋アクチュエータと高分子センサを結合することが難しくネックであることがわかってきている．そのため，釣糸人工筋アクチュエータの作製段階から高分子センサを複合化することを目的とする．釣糸人工筋アクチュエータの開発者の一人で高分子人工筋アクチュエータ材料開発の第一人者であるブリティッシュコロンビア大学Madden教授とともに共同研究を行い，高分子繊維から作られる釣糸人工筋と，イオン導電性高分子や誘電エラストマ材料から作られる高分子センサを，作製段階から複合化する方法を検討し，センサ複合化釣糸人工筋アクチュエータの開発を行う計画である．2022年度当初は新型コロナウィルス感染症による渡航制限によって渡航計画の見通しが立てづらい状況であった．そのため，Madden教授とメールベースにて渡航に向けた手続きと渡航時期の調整を行った．2022年度後半から渡航制限が緩和されたため，2022年度終盤に交付申請を行い，2023年度の夏から渡航することとした．また，2022年度末には，国際会議（SPIE Smart Structures 2023）に対面で出席することができ，Madden教授と対面にて研究内容について情報交換と検討を行うことができた．検討の結果，高分子繊維アクチュエータの開発に加えて，数理モデル，サポート装具などの応用について共同研究を行うことを確認した．

我们将在近年来备受关注的钓鱼线人工肌肉致动器上添加传感器功能，并开发作为支撑装置、软体机器人等致动器的基础技术。特别是，已经清楚的是，钓鱼线人工肌肉致动器和聚合物传感器的耦合是困难的，并且是根本问题的瓶颈。因此，我们的目标是从钓鱼线人工肌肉执行器的生产阶段就集成聚合物传感器。我们与不列颠哥伦比亚大学的Madden教授进行了联合研究，Madden教授是钓鱼线人工肌肉致动器的开发者之一，也是聚合物人工肌肉致动器材料开发的领先专家，我们计划研究将分子制成的聚合物传感器结合起来的方法。和介电弹性体材料，并开发出一种传感器组合的钓鱼线人工肌肉致动器。 2022年初，由于新型冠状病毒感染导致的旅行限制，很难预测旅行计划。因此，我通过电子邮件与Madden教授协调了旅行程序和旅行时间。由于旅行限制将从2022年下半年开始放宽，我们决定在2022年底申请补助金，并从2023年夏季开始旅行。此外，2022年底，我有机会亲自参加国际会议（SPIE Smart Structures 2023），与Madden教授交流信息并讨论我的研究。审查结果确认，除高分子纤维执行器的开发外，还将在数学模型、支撑矫形器等应用领域进行联合研究。