Science of Soft Robots – ソフトロボット学の創成:機電・物質・生体情報の有機的融合

B01-07:PVCゲルを用いた3次元形状制御ソフトアクチュエータの開発

研究代表者:橋本 稔(信州大学)

概要

研究代表者 荒井 俊人(東京大学)

ポリ塩化ビニル(PVCゲルを用いて必要な3次元形状変形を可能とするソフトアクチュエータを開発する。高分子材料の一つであるPVCを可塑剤によりゲル化したPVCゲルは、大気中で電圧印加により陽極近傍で大変形を生じるとともに、良好な応答性を有することが知られている(図1)。これまでのPVCゲルを用いたソフトアクチュエータに関する研究では、アクチュエータの伸縮変形のみに着目しており、1次元であったと言える。本公募研究では、電圧印加により必要な形状を自在に生成するような3次元的に変形するソフトアクチュエータを開発し、ソフトロボティクス分野で使用できるアクチュエータの創生を目指す。

計画研究、「しなやかな動き」と連携することにより、生体のようにしなやかに形状変形するソフトロボットの創製に貢献できると考えられる。まずは、PVCゲルとフレキシブル電極を用いて、仕様の形状を生成するソフトアクチュエータの構成方法について研究する。円柱状、球状など形状の異なる陽極を用いて目的の曲面を生成するソフトアクチュエータ(図2(a))や、体積変化を生じる球状のソフトアクチュエータ(図2(b))を試作できれば、3次元的に、且つ、しなやかに変形が可能なソフトアクチュエータを構成する技術を確立できると考えられる。