2021年度公募 seeds-2235 - 【北海道・東北】 多数個の触覚センサを省配線で接続できる触覚センサシステムとマルチセンサプラットフォーム技術
  • エレクトロニクス
  • 運輸・物流
  • 食品・農業
  • 建設・不動産
  • IoT
  • 電気通信・半導体
  • 情報
VISIONビジョン

このシーズに
問い合わせる

VISION

ビジョン

「産業的にも使える触覚センサ」を用いた次世代感覚センシングによる快適、安全、高度なサービスの実現

触覚センサなど、多数のセンサを配置するときのセンサ感度低下、配線取り回しや応答性などの問題を解決します。

人と協調作業するロボットの手や腕などに人の触覚に相当する機能を付与することで、複雑な作業や安全な人との協調作業を実現することができます。そのためには、感度のよい触覚センサを多数個設置する必要がありますが、通常、配線の取り回しの煩雑化、応答性の低下、センサのノイズ増大などの問題が起きます。これらの問題に対応するため、我々は高感度のMEMS力センサと、その信号を読出しシリアルバス通信でネットワーク上に送信する機能を持つ独自のセンサ・プラットフォームLSIを集積化した2.5mm□サイズの触覚センサデバイスを作製しました。これにより、前述の課題を解決できます。現在、この触覚センサデバイスを用いて得られたセンシングデータを基にした機械学習により異物やテクスチャ識別を行っており、高い精度で識別が可能なことが分かってきました。考えられる様々な触覚デバイス・データ応用に参入し、ビジョン(視覚)センサ、マイクロフォン(聴覚センサ)に次ぐ第3の感覚センサである触覚センサの活用を広めていきたいと考えています。

USE CASE

最終用途例

人間協調ロボットへの皮膚感覚付与やヒューマンインタフェースへの活用など

USE CASE 01人の手に匹敵する触覚の感覚を付与し、高度な作業を実現

APPLICATION

APPLICATION

ロボットには人の触感の付与を行い、人への適用では力の入れ具合などの動作のデジタル化を行うことができます。

高精度な触覚センサを必要なところに必要なだけ搭載することで、人協働ロボットのボトルネックとなっている、高い安全性の確保と器用さの両立を実現できます。また、触覚センサグローブを付けた人が匠の作業やスポーツ、音楽などを行うことでその動作の詳細を知ることができます。

STRENGTHS

強み

分布型の高精度な触覚センシングの実現

STRENGTHS 01

MEMS・LSIを活用した接触場所でのセンシング値のデジタル化とネットワーク接続

接触が発生するその場所で、センシングした値をデジタル化し、信号処理の後、データ送信することで高品質な接触データを集めることが可能です。

TECHNOLOGY

テクノロジー

省配線かつ高速応答を両立する多数個分布型の触覚センサ

TECHNOLOGY 01

MEMSとLSIの技術を用いた超小型触覚センサデバイスとネットワークシステム

Siベースの静電容量型力センサと温度センサを内蔵した2.5mmサイズの超小型MEMS・LSI集積化触覚センサを実現しています。これらはシリアル配線で多数個接続可能で、イベントドリブン応答により高速応答ができます。そのほかの種類のセンサとの接続も容易です。

PRESENTATION

共同研究仮説

質の良い分布型触覚センサからのデータを用いた新しいアプリケーションの創出が期待できます

共同研究仮説01

正確な接触の情報を活用した様々なシーンでの新しい応用が考えられます

開発した分布型の触覚センサは半導体技術であるMEMSとLSIを用いています。これにより高度なセンシングシステムが実現できるうえに、量産性にも優れるという特性があります。

RESEARCHER

研究者

室山真徳 東北工業大学工学部電気電子工学科
経歴

2005年4月~2008年7月 九州大学 システムLSI研究センター 助手/助教

2008年8月~2020年3月 東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 助教/マイクロシステム融合研究開発センター 准教授

2020年4月~ 東北工業大学 工学部 准教授

2020年4月~ 東北大学 大学院工学研究科 客員准教授

研究者からのメッセージ

エッジにおける密なセンシングを通して、新しい現象の発見や、優しいサービスへ繋げます

この新しいセンシングシステムでは、MEMS・LSIを核とするデバイス、ソフトウェア、ロボティクス、機械学習など、幅広い階層において独自に開発を行っていますのでニーズに合わせた調整や多面的検討が可能です。

m-muroyama@tohtech.ac.jpまでご連絡ください。