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東北大学マイクロシステム融合研究開発センター(μSIC)は、「先端融合領域イノベーション創出拠点形成プログラム」の協働企業と共同で、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems = 微小電気機械システム)技術による3軸力センサと多数のセンサを制御できる専用LSI「センサプラットフォームLSI」とをワンチップ化した集積化触覚センサの開発に成功したことを発表した。

人間型ロボットの力加減を迅速かつ適切に調節するには、ロボットの手や腕に多数の「触覚センサ」を配置する必要があるが、これまでは高精度な多軸力の検出、高速なセンシング、省配線、小型化、高密度実装をすべて同時に達成することができず、利用が限定されていた。そこで研究グループは、生物の触覚器官の機能を参考に、圧力とせん断力の高精度検知、閾値動作(イベントドリブン)、順応などの機能を有する集積化触覚センサを開発し、それらの問題の大部分を解決したとしている。

集積化触覚センサの実現にあたって、MEMS と LSI とのウエハレベル一体化のためのプラットフォーム「MEMS-LSI 集積化プラットフォーム」を開発するとともに、同プラットフォームに基づく集積化 MEMS を低コストで開発する方法も開発したと。同センサに利用されている「センサプラットフォーム LSI」は、文部科学省の「先端融合領域イノベーション創出拠点形成プログラム」のもと、トッパン・テクニカル・デザインセンターと東北大学が運営する「乗合ウエハ」システム(LSI 開発で 1 枚のウエハを複数テーマで共同利用する制度)も利用して、トヨタ自動車と豊田中央研究所と共同で開発したもの。マルチチャネルに対応し、最大8チャネルの容量センサもしくは抵抗センサに接続できるため、複数個のセンサによる同時センシングや多軸のセンシングが可能となっている。

上記「マルチセンサ実装プラットフォーム」と「MEMSLSI 集積化プラットフォーム」というふたつのプラットフォーム技術は、家事支援や介護など日常生活を支えるライフサポートロボットへの実装のほか、工場の生産・物流ラインの省人化・効率化にも応用できるなど幅広い応用が期待されるため、他の企業や研究機関などにも提供する用意があるとしている。

なお、上記技術を用いたロボット用センサシステムは3月13日、宮城県・仙台サンプラザ クリスタルホールで開催される「マイクロシステム融合研究開発センターシンポジウム」において、技術講演とデモ展示が行われる。

(早川厚志)