空気圧の変化で断線防ぐ平面触覚センサー

九工大と阪大が開発

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空圧式触覚センサー、四隅の丸の位置が空圧センサー(九工大提供)
 九州工業大学の池本周平准教授と大阪大学の大原賢一朗大学院生らは、空気圧変化を利用する平面触覚センサーを開発した。フィルムやプラスチックの面を指でたたいた際の圧力波を計測し、たたかれた位置を求める。空気圧センサーを検出面の外周に配置でき、フィルムが膨らんだり動いたりしても断線するリスクがない。風船のような身体をもつソフトロボットの触覚センサーに提案していく。

 空気圧センサーを複数配置し、センサーに圧力波が届くまでの時間差を求めて圧力波が発生した位置を計算する。実験では一辺25センチメートルのアクリル板で平たい空隙(げき)を作り、その四隅に空気圧センサーを配置した。アクリル板をたたいて生じる圧力変化を毎秒100回のペースで測る。

 たたいた位置から遠いセンサーほど圧力変化が遅れて検出されるため、4センサーの時間差からたたかれた位置を計算できる。平面を縦横4×4に16分割して識別精度を調べると瞬間的に力を加えた場合は16分割をすべて正しく識別できた。

 現在は検出原理を確かめた段階。今後位置分解能を高め、さまざまな形に対応させる。風船やエアバッグなどの触覚センサーに応用できる。

 風船のように変形する面に配線する手法は、変形を繰り返すことで断線してしまうリスクがあった。空圧伝搬方式なら接触面とセンサーを分けて配置でき、風船などの袋側が消耗したら交換できる。

日刊工業新聞2019年7月22日

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