電気駆動型ハイパワーソフトアクチュエータの創成

电动大功率软执行器的研制

• 批准号: 21H01293
• 负责人: 前田 真吾
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology (2022-2023)Shibaura Institute of Technology (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01293/
• 关键词: ソフトアクチュエータ; EHD; HASEL; ソフトポンプ; ソフトマテリアル

近年ソフトアクチュエータは柔軟で軽量なことからウェアラブルデバイスや協働ロボットなどの分野で注目を集めている.本研究では，HASELとEHDに着目した. HASELとは誘電体に絶縁性の液体を用いた静電アクチュエータである．HASELはファブリケーションが容易であり，高出力であるという特徴を有する．しかしながらそのアクチュエータの変形量が小さく，変形後に復元が難しいという課題がある．そこでEHDに着目した．EHDとは，絶縁性の液体に高電圧を印加すると流動が生じる現象である．EHDは流体ポンプとして作動し，電気的に流体の駆動方向を制御できるが，EHDの発生圧力はHASELに比べて大きくない．そこで本研究では，EHDとHASELを組み合わせ，高い変形量と復元力を持つハイパワーソフトアクチュエータを実現させることを目的とした．本年度はEHDとHASELの両方で作動する液体の調査，EHDとHASELの評価，EHD-HASELの製作および実験を行った．理論的にはHASELの液体の比誘電率は低いほど良いということがわかっており，比誘電率が約2程度の溶媒に着目した．EHD-HASELの製作し，その低誘電率溶媒を用いて動作させたところ10mm程変形させることができた．先行研究では，HASELを5つ重ねて7mmなので変形量を向上させることができた．さらに，EHDポンプを用いて，元の形状に戻すことができたため，目的の動作を得ることができたと言える．また，EHDを用いたセンサについても着手することができ，研究の継続発展が期待される．

In recent years, the company has been focusing its attention on the development of new products. This study is aimed at HASEL and EHD. HASEL can connect static electricity to insulating liquids.HASEL has the characteristics of easy installation and high output. It is difficult to restore the original shape after changing the shape. EHD is a fluid that generates high electrical voltages in insulating fluids.EHD fluid is activated in a controlled manner in the direction of electrical fluid movement. EHD generates high electrical voltages in insulating fluids. This study was conducted on the basis of EHD and HASEL. This year, the investigation of EHD and HASEL liquid, evaluation of EHD and HASEL, and production of EHD-HASEL were carried out. In theory, the specific inductivity of HASEL's liquid is about 2 degrees.EHD-HASEL's production is about 10 mm. The first research is to study HASEL 5 7mm. EHD is used for the purpose. EHD is expected to be developed in the future.

项目成果

ソフトマテリアルを活用したソフトロボット

使用软材料的软机器人

• 发表时间: 2021
• 作者: 伊藤直行，竹内大，徳武克浩，青山忠義，佐伯聡太，栗本秀，平田仁，長谷川泰久;前田真吾
• 通讯作者: 前田真吾

Autonomous chemical machines

自主化学机器

• 发表时间: 2021
• 作者: Yu Yamaguchi;Yuki Okafuji;Takahiro Wada;Kazuomi Murakami;Hiroyuki Ishida;Shingo Maeda
• 通讯作者: Shingo Maeda

Chemical and soft machines

化学和软机械

• 发表时间: 2021
• 作者: 山口 遊;岡藤 勇希;和田 隆広;村上 一臣;石田 裕之;Shingo Maeda
• 通讯作者: Shingo Maeda

Active suction cup with detecting softness

带检测柔软度的主动吸盘

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Kuwajima;Y. Yamada;N. Hosoya;S. Maeda
• 通讯作者: S. Maeda

自律性を有するソフトマテリアルとやわらかい機械

具有自主性的软材料和软机器

• 发表时间: 2021
• 作者: 木村友;伊藤史苑;榛村友希;田村海斗;和田隆広;坂上憲光;Shingo Maeda
• 通讯作者: Shingo Maeda