ソフトロボットの動作中における形状情報のフィードバックは、ロボットの精密な制御に非常に重要です。その柔軟な胴体特性により、搭載される形状測定センサーの柔軟性も高く要求されます。これに対し、ソフトロボット向けの光ファイバー ブラッグ グレーティングの二重層直交構造に基づく三次元形状測定可能な柔軟センサーが提案され、センサーの構成と測定原理が述べられ、二層の4×4光ファイバーブラッググレーティングアレイからなるセンサー試作機が作製されました。このセンサーは横方向および縦方向の曲率較正を行い、波長シフト量と曲率の間の線形増加関係が得られました。その後、三次元形状計測の研究を進め、空間内のセンシングポイントの曲率を計測して三次元座標系を構築し、曲率情報を空間座標情報に変換し、さらに空間の離散座標点の補間補正によって被測定物の表面の三次元形状を再構成しました。この柔軟な形状センサーは複雑な曲面の三次元形状認識を実現でき、曲率測定誤差は2.8%～4.5%です。本論文で提供する光ファイバーブラッググレーティング柔軟センサーは、ソフトロボットの形状測定に技術的な支援を提供できます。

光ファイバーブラッググレーティング;ソフトロボット;二重層直交;形状センサー