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Stretchable Strain Sensor

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Stretchable Strain Sensor

ysss-cnt.jpg  ヤマハ(株)は、ゴムのように伸縮する変位センサーを開発しました。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。非常に薄くて軽く体のどこにでも装着できるウェアラブルセンサー。指一本一本の動きや筋肉の動きなど、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。

センサーの仕組み

 このセンサーは、特殊な構造を持つカーボンナノチューブとエラストマー素材が層になった、薄いシート状のものです。導電性とともにゴムのような伸縮性があり、伸縮量に応じて電気抵抗が変化します。この抵抗変化をセンサー機能としています。小さな歪みから大きな歪みまで計測が可能なので、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。計測されたデータはリアルタイムで無線または有線通信を通してモニタリングできます。


肘関節の動きと前腕部の収縮のリアルタイムモニタリング

センサーの装着性

 人の本来の動きを正確に捉えるためには、センサー機能だけでなくセンサーの装着性にも配慮が求められます。重いものを体に身につけていては本来の動きが妨げられてしまいますし、長時間のモニタリングは不可能です。我々は、テキスタイルメーカー様との共同開発により、配線を含めた「衣類型ウェアラブルセンサシステム」を開発してきました。特に指の動きを捉えるために開発したグローブ型のセンサーは非常に薄くて軽いので、ピアノ演奏のような繊細な動きが必要な場面であっても、演奏者にストレスを与えることなく本来の動きを正確に計測することが可能です。


ピアノ演奏の邪魔をすることなく計測が可能です

目指すアプリケーション

 これまで、肘関節の動き、呼吸時の胸の動き、ピアノを弾く指の動き、ドラムをたたく腕の筋肉の動きなど、様々な人間の動きをモニタリングしてきました。ウェアラブルであり、薄く、軽く、柔らかいといったメリットから、スポーツや医療などのヘルスケア用途、体の動きを可視化する教育用途、またエンタメ用途での人体のモーションセンシングへの応用可能性が見えてきました。加えて、形状の自由度が高いので、複雑な形状物の動的な大歪測定にも応用可能です。

drums2.jpg piano.jpg chest.jpg

センサー応用例

評価キット

 今後、各方面への応用展開を進めていきたく、共に製品化を目指せる企業様を募集しております。まずはこのセンサーを試していただくための有償の評価キットをご用意いたしました。センサーバンドと共にワイヤレストランスミッター、連動するアンドロイドアプリをご用意しています。詳細についてはこちらまでお問い合わせください。


評価キット及び連動するアンドロイドアプリ

評価キットのカタログは評価キットカタログver1.0.pdfからダウンロードできます。