100.01

分野:
磁性材料
タイトル:
磁気混合流体による垂直力だけでなくせん断力も感知できる超高感度触覚MCFゴムと触覚技術の応用展開
出典:
島田邦雄,早坂隆史,日本実験力学会誌,Vol.12,No.4,2012,pp.295-301
 
 
概要:
 磁気混合流体(MCF)から成るMCFゴムを発展させて,垂直力だけでなく,せん断力も感知出来る超高感度触覚MCFゴムを開発し,せん断力に依存する動きとしての撫でる動作による触覚技術が必要とされる色々な分野に本MCFゴムを適用した際の工業的可能性について示した.MCFゴムによる紙や布を撫でた時の触覚は,粗さや圧縮性以外に,回復性,繊維の太さや密集度などに関しても反応することが示された.さらに,MCFゴムは,人間の皮膚における化粧の度合いや,皮膚,果実,魚の表面,昆虫の羽などの凹凸形状の変化を捕えることも出来ることが実験的に示された.
 
 
本文:
 人間の動きと同じ作業が出来るロボットの開発が急務になってきており,この時に鍵を握るのは,触覚センサの開発である.触覚センサの多くは,接触する力が垂直である場合について取り扱うものが多い.しかしながら,せん断力が支配的となる撫でる動作が絡んだ作業における触覚センサの開発が重要であるが,これについてのセンサは数少ない.また,我々の日常生活における様々な物体の表面を触った時の触覚が,工業界や産業界等において重要になってくることが多い.例えば,研磨における表面粗さの評価や,コピー機などに見られる紙送りの技術,人間の肌や衣服,果実などの肌触りの評価における物理量としての評価技術などにおける物体の肌触りの物理的評価である.その際,重要になるのは,せん断力による触覚の評価技術である.そこで,福島大学の島田は,2001年に磁場に反応する新しい機能性流体の一つとして,磁気混合流体(MCF)を開発し,それをゴムに混ぜて磁場下で硬化させることにより,磁気や強度の異方性を持たせることに成功し,さらに,五覚(触覚,圧覚,痛覚,温覚,冷覚)を有し,伸張性と弾力性に富む新しい機能性ゴム(MCFゴム)の開発に成功した.MCFゴムは,垂直力だけでなくせん断力まで測定できる超高感度触覚MCFゴムとすることができ,その原理と特性評価について明らかにした.また,超高感度MCF触覚ゴムは,柔らかさに対する評価の可能性や,コピー機などに見られる紙送りの技術,人間の肌や衣服,果実などの肌触りの評価が必要とされる色々な分野における適用の可能性を秘めており,それについても実験的に明らかにした.これらの研究に刺激されて,触覚を必要とする様々な応用分野において,多くの研究者が参画することが期待されている.

(福島大学共生システム理工学類 島田邦雄)