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ゴムのポアソン効果を用いた柔軟力覚面センサの開発研究

利用橡胶泊松效应的柔性力传感器的研发

基本信息

批准号：
05650222
负责人：
長南征二
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650222/
关键词：
ゴムひずみゲージ PVDF圧電フィルム力覚センサポアソン効果

项目摘要

現存の圧力センサは受感部が点接触であるものが多く,面接触のものは圧力測定フィルムや加圧導電性ゴムなどがわずかに開発されているに過ぎない。圧力センサは一般にセンサ母材であるダイヤフラムにひずみゲージを貼りつけダイヤフラムの曲げひずみを測定,力に換算している。また,これらのセンサはダイヤフラムとして金属を使用しているが,ロボットハンドに導入し利用する為にはセンサの表面が人間の指のように柔軟性を持つことが好ましく,さらに面接触であることも好ましい。その他微小荷重が測定可能である事,小型である事も重要な問題である。本研究では柔軟性を考慮しセンサ母材にゴム材を用い,ゴム表面の任意点に荷重が加わると,ゴムのへこみおよびポアソン効果により荷重方向と垂直方向にひずみの生ずること,そのひずみは付加荷重の大きさに比例することに着目し,表面と平行にゴム材に埋め込んだひずみゲージ及びPVDF圧電フィルムを面内変形させ,その任意点に加わる荷重を感知・測定する新しいタイプの柔軟構造触覚センサを開発した。具体的には,始めに二層のゴム材の接着面にひずみゲージあるいはPVDFフィルムを埋め込んだセンサモデルにつきFEM解析を行い,ゴム材の表面に加わる荷重に対し受感部の変形量が最大となるゴム材の最適硬度,厚さを決定し試作した。試作した種々のセンサに対して実験を行い,その特性を測定した。結果より,小さな荷重を感知できるためには,ベースとなるゴム材は柔らかく厚くする必要がある。また,本研究で試作したセンサは市販されているセンサと実験により比較を行い,かなり満足な結果が得られ,新しい柔軟構造の力覚センサとしてこれからの応用が期待できることが確認された。

In this way, the contact point of the sensing part is very high, and the surface contact force is very high. The contact force is very high. The force is measured, and the force is calculated. In order to improve the quality of the metal, it is necessary to use the metal to make sure that the surface is flexible and that the surface is flexible. It is possible for him to make a small load test, and it is possible to deal with important problems and important problems. The purpose of this study is to determine the flexibility of the base material, any point on the surface, the load, the load, the vertical direction, the load, the load, the The surface is parallel to the surface of the material, and the PVDF is in-plane shape, so that the load can be measured at any point and the new device can be used to make a contact. For a specific FEM, the surface of the material is the highest in hardness, and the thickness is determined by the hardness of the material, the surface of the material, the load on the surface, the shape and weight of the sensitive part, the hardness of the material and the hardness of the material. Make several kinds of equipment and equipment, and make sure that the property is measured. Results the results show that the small load is sensitive to the pressure, and the material is flexible and thick, so it is necessary. The purpose of this study is to compare the results of this study. The results of this study show that the results are satisfactory. The results of this study show that the results are satisfactory.