本研究は、2018年にSoft Roboticsの国際会議IEEE RoboSoftに寄稿されたものです。
研究背景となるソフトロボットにおいて、そのセンサー設計は重要な設計パラメーター（ジオメトリ、材料など）が幅広く、そのセンサー特性を定義する事自体が非常に難しい問題です。
本研究では、市販の3Dプリンターを使用して、ソフトロボット本体と共同製作できるセンサーの設計を目指した研究であり、歪みや圧力などのさまざまなモダリティを検知できる、ソフトな3Dプリント抵抗センサーを試作しています。センサー自体は、CADソフトウェアを使用して簡単にカスタマイズでき、カスタムの複雑な3Dジオメトリに埋め込むこともできます。
論文内では、抵抗性ソフトセンサーの設計と製造へのアプローチを説明した上で、線形、平面、および3Dセンサーの特性評価を報告しています。センサーは、プリンターが紫外線で硬化する非導電性および導電性の市販のフォトポリマーの層で構成されており、線形および多層のソフトセンサーを印刷し、非平面のハート型および脳型のセンサーをヒューマノイド形状に埋め込むことにより、この方法の機能を実証しています。
論文中の結論部分に記載もありますが、ワイヤーと導電性ポリマー間でプロトタイプならではの抵抗値ばらつきが観測されたり、寄生容量によるノイズも存在するようですが、こういったソフトロボットの研究は非常に重要です。
3Dプリンター自体の進化によって、複数マテリアルや導電性ポリマーの印刷が普及するようになれば、複数のセンサーをソフトロボットに直接つなぐことができるようになる事も容易に想像できます。ソフトロボット開発に付随する分野は、さらなる研究発展が望める分野だと思います。
