ワイヤメッシュ回路と深層学習の融合によるシート型人工皮膚・筋肉の時間空間制御

结合线网电路和深度学习对片状人造皮肤和肌肉进行时空控制

• 批准号: 22K18247
• 负责人: 佐藤 貴紀
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Akita National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18247/
• 关键词: ソフトセンシングアクチュエータ; ワイヤメッシュ回路; 機械学習

本研究では、次世代のロボット素材としてソフトセンシングアクチュエータに着目し、センサやモーター等大量の機械的部品から構成されるロボットの触覚・運動機能を、柔軟・軽量なシート材に付与する手法を提案する。現状のソフトセンシングアクチュエータにはシート面上を空間分解した計測・制御手法が存在しないため、ワイヤメッシュ回路と深層学習を融合することでシート材に空間分解能を持つ触覚・運動機能を付与するシステムの開発が本研究の目的である。機能付与システムを確立することで、これまでにはない柔軟・軽量な布状ロボットを実現でき、ブレイン・コンピュータ・インターフェースやアシストスーツ等の人間拡張技術の推進へ大きく貢献することが期待できる。本年度は、ソフトセンシングアクチュエータのセンシング (触覚) 機能に着目し、電極構造を工夫することでシート面上の刺激部位に応じた空間分解計測が可能か、またシート面への刺激に対する出力応答特性について検討する実験を行った。電極構造については、10cm角のシート材に対して全面電極 (従来の電極構造) と1×1のワイヤメッシュ電極とで、刺激部位に応じた電位差計測を行った。また、刺激条件として、シートの形状変化を伴う場合と伴わない場合とで出力応答特性の検討を行っている。結果として、特にシートの形状変化を伴う刺激に対して電位差出力の変化を観測できたが、刺激に対する出力変化の再現性が低いため、実験結果の妥当性について引き続き検証を進めている。

This study proposes a method for the construction of a large number of mechanical parts such as the next generation of mobile materials, soft components, and mobile components. The purpose of this study is to investigate the spatial decomposition, measurement and control methods of the current situation, and to integrate the spatial decomposition of materials into the function of contact and movement. The function is assigned to the establishment of the soft and soft fabric, the realization of the soft and soft fabric, and the promotion of the human tension technology. This year, we will focus on the function of "contact" and electrode structure, and make it possible to measure the spatial decomposition of the stimulation site on the surface, and make it possible to investigate the response characteristics of the surface stimulation. The electrode structure is 10 cm in diameter and 10cm in diameter. The electrode structure is 1×1 in diameter and the potential difference measurement is performed at the stimulation site. The shape of the stimulus condition is changed in the case where the response characteristic is discussed. The results show that the shape change of the test results is accompanied by the change of the potential difference output due to the stimulation. The reproducibility of the change of the output due to the stimulation is low. The validity of the test results is improved.