アレイ状のSMA厚膜アクチュエータとコイルばねを配置したせん断駆動型触覚ディスプレイの形成

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MSS21043

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門 マイクロマシン・センサシステム研究会

発行日: 2021/07/23

タイトル(英語): Fabrication of shearing motion tactile display using arrayed SMA thick-film actuators and coil springs

著者名: 佐藤 勇人(山形大学),丸山 顕(山形大学),齋藤 涼(山形大学),峯田 貴(山形大学)

著者名(英語): Hayato Sato(Yamagata University),Akira Maruyama(Yamagata University),Ryo Saito(Yamagata University),Takashi Mineta(Yamagata University)

キーワード: 触覚ディスプレイ|ＳＭＡアクチュエータ|せん断動作|ＭＥＭＳ|コイルばね|作製プロセス|Tactile display|SMA actuator|shearing motion|MEMS|Coil spring|fabrication process

要約(日本語): 厚膜SMAアクチュエータとコイルばねを用いて、アクチュエータを片側ずつ加熱変形させて皮膚に対しせん断動作する触覚ディスプレイを形成した。Cu基板上にSMAフラッシュ蒸着膜（10μｍ厚）を製膜し面内で伸縮するSMAアクチュエータを形成した。SU-8ホールアレイパターンを形成し、コイルばねを固定した別の基板と接合し、SMAに初期変位を与えた。形成したデバイスの変位、発生力を評価した。

要約(英語): To provide a shear vibrating stimulus to the fingertip, shearing-motion-type tactile display consisted of shape memory alloy (SMA) thick-film actuator array and supporting coil springs was fabricated. The SMA actuator with shrinking motion was designed and fabricated using a flash-evaporated SMA film (7 μm thick) on a Cu substrate. The coil springs were successfully attached with arrayed SU-8 hole pattern on a glass substrate. The glass substrate with the coils was bonded to the SMA substrate to complete the tactile display mechanism. The amplitude and force generations of the completed mechanism were evaluated when one-side of the SMA actuator was heated by a current flow. Although the amplitude decreased to 11 μm at 20 Hz due to its low thermal response, it was large enough for stimulation to human skin. The maximum generated force was 2.2 mN, insufficient for the stimulus, even though it was driven at low frequency.

本誌: 2021年7月26日－2021年7月27日マイクロマシン・センサシステム研究会

本誌掲載ページ: 37-40 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,311 Kバイト