MEMS-LSI 融合技術の触覚センサネットワークへの応用

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東北大学 室山 真徳、巻幡 光俊、田中 秀治、小島 貴裕、中野 芳宏、Travis Bartley、江刺 正喜
トヨタ自動車株式会社 中山 貴 裕、山口 宇唯、山田 整
株式会社豊田中央研究所 野々村 裕、畑 良幸、船橋 博文

1.はじめに

MEMS 技術によるセンサチップとLSI 技術による電子回路からなるLSI チップを一体化することによって、数mm □サイズの小形のセンサ端末(センサノード)を半導体製造技術により一括に大量に生産できる。このチップを利用すれば、様々なモノに潤沢に超小形センサノードを組込むことができ、新しい価値を持ったシステムを生み出せる可能性がある。我々は次世代の人間支援用ロボットの触覚機能実現のためのMEMS-LSI 融合の小形センサノードとそのアプリケーションシステムを開発している。

本稿では、我々の提案するロボット体表に設置するための分散イベントドリブン型センサネットワークシステムの概要を説明し、その実現の中核
となるMEMS-LSI 融合型デバイスによる触覚センサノードを紹介する。ネットワークの上位システムも開発しており、それらに関しても併せて紹介し、最後に今後の展望をまとめる。

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年 代

技 術

1970年代

日米欧で研究開発が始まる。

1980

日本から光造形法の特許出願。

1986

米国で光造形法の特許成立。

1987

世界初の3Dプリンタ発売。

1988

米国で熱溶融積層法の特許成立。

2005

英国でRepRapプロジェクト発足。

2008

熱溶解積層法の特許が失効し、主にパーソナル用途にさまざまなメーカが参入。

2012

米国で3Dプリンタの研究機構(NAMII)設立。

2013

オバマ大統領が3Dプリンタによる米国の製造業回帰を一般教書演説。

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方 式

特 徴

光造形法

光硬化性樹脂を用い、レーザ光を集光して2次元走査し、樹脂を一層ずつ固化させる。大型の試作品の製造も可能。

熱溶解積層法

熱で溶かした樹脂を型に押し付けて成型する。熱可塑性樹脂を用いることができる。

粉末焼結法

高出力レーザ光を集光し、樹脂や金属などの粉末を部分的に固化させる。

粉末接着法

主に石膏粉からなる粉末をノズルから噴出する接着剤によって部分的に固化する。

面露光法

光造形法の一種である。一層のデータをプロジェクタによって一括照射して固化させる。

インクジェット法

光造形法の一種である。インクジェットノズルによって樹脂を塗布し、露光して固化させる。

 

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