非線形触覚素子

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介護ロボットなどの全身を覆う触覚センサ（人工皮膚）を目指した研究です。
その人工皮膚の構成要素となる触覚素子（デジタルカメラで言えば画素にあたるもの）を提案しています。

図１　人工皮膚
ロボットの全身を包み込む柔軟な触覚センサスキンを目指す。
境界の計測／通信チップがデータを転送する。（セルブリッジシステム）

提案しているセンサ素子はサイズが数ｃｍ角なので、広い面積を少ない素子数で覆うことができます。
また『圧力』だけでなく接触対象の『鋭さ』も検出するため、 多様な触感を得ることができます。>> 詳細
センサ素子の構造は、硬さの異なる発泡ウレタン２枚を導電繊維３枚で挟むだけの簡単なものです。
計測するのは、それらの導電繊維の間の静電容量です。>> 素子構造と計測原理

図２　センサ素子
正方形の導電繊維の領域がひとつのセンサ素子。
これを複数並べて人工皮膚を構成する。

図３　センサ出力プロット（静電容量の変化）
刺激素子の太さによって描く軌跡が異なる。(デモムービー 3.0MB)
また、押す力が大きくなると軌跡が伸びるので力の大きさもわかる。

図４　刺激素子
A: 直径0.5mm、B: 直径1cm、C: 直径2cm、D: 全面

公開 ： 2005/04/01
更新 ： 2006/02/08
星　貴之 ： star(at)alab.t.u-tokyo.ac.jp