伸縮センサー技術
GummiStra®

伸縮センサー技術

ゴムのように伸縮する変位センサー

ゴムのように伸縮する変位センサー技術です。センサーをテキスタイルに装着して人が着用することで人の動きをリアルタイムにモニタリングします。小さな歪みから大きな歪みまで計測が可能で、指一本一本の動きや、筋肉の細かい動きなど、これまでは計測が難しかった細かな動作も正確にモニタリングすることが可能となりました。

センサーグローブ

わずかな動作でも正確に計測

装着性がすぐれ関節の曲げや筋肉の動きなど、人間のごくわずかな動作でも正確に計測できるという特徴があります。メーカー様との共同開発により、配線まで含めた衣類型ウェアラブルシステムの実現が可能です。また、体に直接貼ることも可能です。

センサーグローブ

小さな歪みから大きな歪みまで追従可能な抵抗変化型センサ

一つのセンサーにて、小さい変位から(2倍までの)大きい変位まで、計測が可能ですので、様々な現象をとらえることが可能になります。静止状態から指等の早い動きまで追従が可能です。さらに抵抗変化型のため、特別な回路を使わず、多チャンネルのシステム化が可能です。

伸縮センサー

耐水性が有り、汗や水に強い

センサーには耐水性があり、汗や水で故障することがないため、運動時や屋外でもご利用いただけます。

仕組み

特殊なウレタンゴムに挟まれつつ複合化されたカーボンナノチューブシートから成る3層構造のセンサーです。伸びに応じて、両端の抵抗がリニアに増加します。抵抗変化は、2倍までの伸びに追従します。「演奏の可視化:楽器演奏時の腕や指の動きのデジタル化」を考えています。

今後の展開

センシングシステム化によって身体動作や各部位の筋肉の動きの検出を可能とし、光学系では難しいフィールドで活用できるようにする

  • 製造現場での作業者の見える化
  • 屋外での作業およびスポーツ・リハビリ系への展開
    VR、MR映像コンテンツへ応用する
  • 製造業でのコンカレント・エンジニアリング

論文

Journal

Tomoyuki Kuroiwa, Akimoto Nimura, Yu Takahashi, Toru Sasaki, Takafumi Koyama, Atsushi Okawa, Koji Fujita. “Device Development for Detecting Thumb Opposition Impairment Using Carbon Nanotube-Based Strain Sensors” Sensors 2020, 20(14), 3998.
2020
Katsunori Suzuki, Koji Yataka, Yasuro Okumiya, Shingo Sakakibara, Keisuke Sako, Hidenori Mimura, Yoku Inoue. “Rapid-response, widely stretchable sensor of aligned MWCNT/elastomer composites for human motion detection.” ACS Sens. 2016, 1, 6, 817–82
2016

Domestic Conference

杉野貴明, 堀内榛香, 小林正嗣, 和田洋平, 小野木真哉, 川瀬利弘, 奥宮保郎, 大久保憲一, 中島義和. “低肺機能患者における呼吸パターン検出 ―変位センサによる呼吸計測信号のウェーブレット解析―” 第29回 日本コンピュータ外科学会大会.
2020
黒岩 智之, 藤田 浩二, 二村 昭元, 大川 淳, 高橋 祐, 奥宮 保郎, 和田 洋平, 鈴木 克典. “伸縮性カーボンナノチューブ動歪センサを用いた母指対立動作解析デバイスの開発 -手根管症候群の対立動作障害の検出から-” 日本手外科学会 第62回学術集会.
2019
黒岩 智之, 藤田 浩二, 二村 昭元, 大川 淳, 高橋 祐, 奥宮 保郎, 和田 洋平, 鈴木 克典. “伸縮性カーボンナノチューブ動歪センサを 用いた母指対立動作の新たな評価法の開発” 日本整形外科学会 基礎学術集会.
2018

Book

鈴木克典. “解説:特集 ナノ炭素系材料を利用した材料と成形加工 MWCNT/エラストマーによる衣類型ウェアラブル伸縮ひずみセンサの開発” プラスチック成形加工学会.2017
2017
鈴木克典. “月間 研究開発リーダー Vol14, No.3, 12-19, 2017 『衣類型ウェアラブルモーションセンサの開発と医療・ヘルスケア分野への応用』” (株)エヌ・ティー・エス.
2017
鈴木克典. “カーボンナノチューブ・グラフェンの応用研究最前線―製造・分離・分散・評価から半導体デバイス・複合材料” (株)エヌ・ティー・エス.
2016
鈴木克典. “ウェアラブルセンシング最新動向 ~電源・材料の開発から医療ヘルスケア分野への応用および次世代センシング技術~” 情報機構.
2016
鈴木克典. “ウェアラブルデバイスの小型、薄型化と伸縮、柔軟性の向上技術” 技術情報協会.
2015
鈴木克典. “カーボンナノチューブ応用最前線” シーエムシー出版.
2014