Soft robot hand with texture recognition capability approaching that of humans by integrating polymer photoengineering and perceptual processing mechanisms

2022年度は，ソフトロボットハンドの開発と関連技術の確立に向けて，以下の2つの研究項目を行った．1つ目は，自己修復性を持つ柔軟なポリマー材料を光造形方式の3Dプリンタで造形し，ロボットハンドの作成を目指す技術開発の確立である．研究チームの代表者である石塚と分担者である佐々木がこの研究を担当した．まず，ポリマー材料を所望の形状に造形するための最適な造形条件を調査した．具体的には，露光時間や造形速度などの条件を調整し，造形物の形状や状態を確認した．加えて，材料の引っ張り強さや自己修復後の引っ張り強さを測定し，自己修復ポリマーの特性を包括的に明らかにした．さらには，緑色の顔料を混ぜることで造形精度を向上させることも発見した．これらの知見を活かし，自己修復ポリマーの光造形による空気圧アクチュエータを開発した．この成果は，SICE SI 2022で発表し，それを発展させて論文誌に投稿する予定である．自己修復ポリマーの研究に関しては，材料特性の調整や試作の面で製造元の企業と連携する体制を構築できた．2つ目は光造形技術の開発である．分担者のPunpongsanonと平木は、光造形方式のレジンに光によって色が変わるフォトクロミックインクを混ぜることで，光造形した物体の色を変化させることができる技術を確立した．この技術によって造形が可能であることを確認するとともに，基礎特性を調査した．現在，この技術を自己修復ポリマーに適用することも検討している．この成果は，SIGGRAPH ASIA 2022で公表した．

2022年度は，ソフトロボットハンドの開発と関連技術の確立に向けて，以下の2つの研究項目を行った．1つ目は，自己修復性を持つ柔軟なポリマー材料を光造形方式の3Dプリンタで造形し，ロボットハンドの作成を目指す技術開発の確立である．研究チームの代表者である石塚と分担者である佐々木がこの研究を担当した．まず，ポリマー材料を所望の形状に造形するための最適な造形条件を調査した．具体的には，露光時間や造形速度などの条件を調整し，造形物の形状や状態を確認した．加えて，材料の引っ張り強さや自己修復後の引っ張り強さを測定し，自己修復ポリマーの特性を包括的に明らかにした．さらには，緑色の顔料を混ぜることで造形精度を向上させることも発見した．これらの知見を活かし，自己修復ポリマーの光造形による空気圧アクチュエータを開発した．この成果は，SICE SI 2022で発表し，それを発展させて論文誌に投稿する予定である．自己修復ポリマーの研究に関しては，材料特性の調整や試作の面で製造元の企業と連携する体制を構築できた．2つ目は光造形技術の開発である．分担者のPunpongsanonと平木は、光造形方式のレジンに光によって色が変わるフォトクロミックインクを混ぜることで，光造形した物体の色を変化させることができる技術を確立した．この技術によって造形が可能であることを確認するとともに，基礎特性を調査した．現在，この技術を自己修復ポリマーに適用することも検討している．この成果は，SIGGRAPH ASIA 2022で公表した．