印刷を利用して作成するセンシング・アクチュエーション・通信・給電を行うロボット

使用印刷技术制造的具有传感、驱动、通信和供电功能的机器人。

• 批准号: 17J09630
• 负责人: 鳴海 紘也
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J09630/
• 关键词: ソフト・ロボット; ディジタル・ファブリケーション; ヒューマン・インタフェース; 印刷できるロボット; ラピッドプロトタイピング; 回路の転写; ソフトロボティクス; ペーパーエレクトロニクス; ディジタルファブリケーション

「印刷を利用して作成するセンシング・アクチュエーション・通信・給電を行うロボット」という研究課題を達成すべく，2017年度（第1年度）は，低沸点液体を少量封入した薄いパウチをCNC制御したはんだごてで融着することにより，熱駆動アクチュエータを印刷する手法を開発した．また，そのパウチを同じく印刷により実装できる薄い紙の回路に張り合わせ電熱線回路で加熱することによって，センサとアクチュエータを持つロボットを実現した．2018年度（第2年度）は印刷されたこの薄く軽く柔らかいアクチュエータをどのようにして応用するかを考察し，従来の硬いロボットとは異なり人間の周辺で動作するロボット・インタフェースを想定した2つのアート作品を実装した．1つは周囲の光や温度で自動的に窓を開閉する実験建築Papilionであり，もう1つは人間の体温により変形する洋服A LIVE UN LIVEである．最終の第3年度である2019年度は，研究課題の完成のために残された通信・給電の要素を解決した．具体的には，パウチ内部の液体だけを非可視光のレーザプロジェクタにより選択的に温めることにより，電源を搭載しない複数のパウチのうち，所望のものだけに給電し，かつ駆動の司令を行うことができた．これにより研究課題は達成されたと考える．ここまでの総決算として，第1年度・第2年度の成果および第3年度の成果はそれぞれ2つの国際論文誌に採択された．また，第2年度に並行して実施していた，印刷した回路を粘着素材に転写して基板を変更する技術に関しても国際論文誌に採択された．以上から，本研究課題は予想以上の成果をあげたと考えられる．

The research project of "Printing utilization and production" was completed. In 2017 (Year 1), a small amount of low-boiling liquid was sealed in the CNC system, and the printing method was developed. In 2018 (2nd year), we investigated the printing process of thin paper, thin paper loop, tension loop, electric heating loop, heating loop. The hard part of the world is different from the world. The light of the world is different from the temperature of the world. The temperature of the world is different from the temperature of the world. The temperature of the world is different from the temperature of the world. Finally, in the third year of 2019, the research project was completed and the communication and power supply elements were solved. Specifically, the liquid inside the tank is divided into non-visible light and the temperature of the tank is selected. The power supply is loaded into the tank. The desired power supply is supplied to the tank. The research project was completed. The results of the first and second years and the results of the third year were collected from international papers. In the second year, the technology of printing circuit adhesive materials was developed. The above mentioned achievements are reflected in this research topic.

项目成果

Carnegie Mellon University/Georgia Tech(米国)

卡内基梅隆大学/佐治亚理工学院（美国）

Liquid Pouch Motors: Printable Planar Actuators Driven by Liquid-to-Gas Phase Change for Shape-Changing Interfaces

• DOI: 10.1109/lra.2020.2983681
• 发表时间: 2020-07-01
• 期刊: IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS
• 影响因子: 5.2
• 作者: Narumi, Koya;Sato, Hiroki;Kawahara, Yoshihiro
• 通讯作者: Kawahara, Yoshihiro

折りたたみ3D印刷の提案と形状に対する双安定性の評 価

折叠3D打印的提出和形状双稳态评估

• 发表时间: 2020
• 作者: 野間裕太;鳴海紘也;奥谷文徳;川原圭博
• 通讯作者: 川原圭博

Laser Pouch Motors: Selective and Wireless Activation of Soft Actuators by Laser-powered Liquid-to-gas Phase Change

激光袋电机：通过激光驱动的液气相变选择性无线激活软执行器

• DOI: 10.1109/lra.2020.2982864
• 发表时间: 2020
• 期刊: IEEE Robotics and Automation Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Hiraki Takefumi;Nakahara Kenichi;Narumi Koya;Niiyama Ryuma;Kida Noriaki;Takamura Naoki;Okamoto Hiroshi;Kawahara Yoshihiro
• 通讯作者: Kawahara Yoshihiro

先細り物体を折りたたみ3Dプリントするためのインタ ラクティブな設計ツール

用于折叠和 3D 打印锥形物体的交互式设计工具

• 发表时间: 2020
• 作者: 野間裕太;鳴海紘也;奥谷文徳;川原圭博
• 通讯作者: 川原圭博