室山 真徳 東北工業大学 工学部 電気電子工学課程

MEMS–LSI集積化触覚センサと分布型センサネットワーク

微小な機械構造（MEMS）と信号処理回路（LSI）を一体化した触覚センサを、ロボットの表面に数多く配置して使うための研究です。

  • MEMS
  • LSI
  • 触覚センサ
  • センサネットワーク
  • イベントドリブン
緑色の四角い触覚センサ2個と小さな黒いチップを、大きさの比較のための1円硬貨と並べた写真
触覚センサ（大きさの比較に1円硬貨） 提供 室山真徳

01課題

ロボットが物を持ったり人と接したりするには、手先だけでなく腕や胴体を含む広い範囲で接触を検出する必要があります。

しかし、センサの数を増やすほど配線の本数、信号処理の負荷、通信量が増え、ロボットに組み込むこと自体が難しくなります。

02学術的な問い

多数の触覚センサを、少ない配線で、必要な情報だけを選んで伝えるにはどうすればよいか。

センサの近くでどこまで信号を処理すれば、システム全体として扱いやすくなるか。

03独自のアプローチ

力を検出する微小な構造（MEMS）と、信号処理・通信を担う回路（LSI）を一体化した触覚センサを開発し、それらを共通の通信路でつなぐ分布型の構成を研究しています。

接触の変化があったときだけデータを送る「イベントドリブン型」の考え方を取り入れ、センサ数が増えても通信量を抑えることを目指しています。

  • 多数のボンディングワイヤが接続された集積回路チップの顕微鏡写真
    LSI チップの顕微鏡写真 提供 室山真徳
  • 表面に格子状にチップが並んだ円形の半導体ウェハー
    半導体ウェハー 提供 室山真徳
  • 「Tohoku U., Tactile Prj.」と印刷された黒い基板に小さなセンサが並んでいる様子と、大きさの比較の1円硬貨
    触覚センサを実装した基板 提供 室山真徳

04確認済みの成果

論文発表等で確認できた事項だけを掲載しています。研究中の内容・将来構想は「今後の課題」に分けて記載しています。

掲載準備中です。関連論文をご覧ください。

05今後の課題

準備中です。

06関連論文

  • Transformer-Based Robust Tactile Object Recognition under Sensor Faults through Training, Adaptation, and Correction

    Masanori Muroyama

    国際会議論文 2026 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2026) 2026.01 査読あり

    researchmap ロボット触覚・エッジAI集積化触覚センサ

  • 多点検知とデータ輻輳の抑制を両立するPID式データ量制御機能をともなったイベントドリブン型センシングシステム

    野間 駿介, 室山 真徳, 畑 良幸

    その他（種別未設定） 第42回センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム pp. 1-5 2025.11 査読あり

    researchmap 集積化触覚センサ

  • DEMONSTRATION OF >30K-CYCLE STABILITY OF A PRINTEDCIRCUIT-BOARD-BASED NETWORK TACTILE SENSOR WITH EMBEDDED SENSOR PLATFORM LSI

    Jorge E. López, Masanori Muroyama, Takashiro Tsukamoto, Shuji Tanaka

    国際会議論文 Transducers 2025 pp. 1653-1656 2025.07 査読あり

    researchmap 集積化触覚センサ

  • イベントドリブン型MEMS-LSI集積化触覚センサアレイの開発と応用展開

    室山真徳

    書籍・書籍内論文 車載テクノロジー Vol. 12, No. 4, pp. 52-56 2025.01

    researchmap 集積化触覚センサ

  • PCB-based Single-axis Capacitive Tactile Sensor with Embedded Sensor Platform LSI

    Lopez Jorge, Muroyama Masanori, Tsukamoto Takashiro, Tanaka Shuji

    国内会議・研究会 第41回センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム Vol. 25P4-PS-99, pp. 1-2 2024.11 査読あり

    researchmap 集積化触覚センサ

  • Object judgment with an event‐driven MEMS‐LSI integrated tactile sensor array system

    Masanori Muroyama, Shuji Tanaka

    学術論文（学術雑誌） Translated from Volume 143 Number 7, pages 164–170, DOI: 10.1541/ieejsmas.143.164 of IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines (Denki Gakkai Ronbunshi E). Vol. 143, No. 7, pp. 164-170 2023.08 査読あり

    researchmap 集積化触覚センサロボット触覚・エッジAI

  • イベントドリブン型MEMS-LSI集積化触覚センサアレイシステムを用いた物体判定

    室山真徳, 田中秀治

    学術論文（学術雑誌） 電気学会論文誌E部門 2023.07 査読あり

    researchmap 集積化触覚センサロボット触覚・エッジAI

  • MEMS-LSI集積化触覚センサを用いたアクティブセンシングによるテクスチャ分類に関する研究

    齋藤昂生, 田中秀治, 室山真徳

    国内会議・研究会 第39回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム 2022.11 査読あり

    researchmap 集積化触覚センサロボット触覚・エッジAI

  • イベントドリブン型MEMS-LSI集積化触覚センサアレイシステムと機械学習による物体識別の検討

    室山真徳, 田中秀治

    国内会議・研究会 第39回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム 2022.11 査読あり

    researchmap 集積化触覚センサロボット触覚・エッジAI

  • A Basic Study of Texture Classification by Active Sensing Using a MEMS-LSI Integrated Tactile Sensor

    Takao Saitou, Shuji Tanaka, Masanori Muroyama

    国際会議論文 The 13th Japan-China-Korea Joint Conference on MEMS/NEMS 2022 2022.09

    researchmap 集積化触覚センサロボット触覚・エッジAI

  • センサプラットフォームLSIを基にしたマルチセンシングシステムを構築するためのアプリケーションプログラミングインタフェースの開発

    室山真徳, 田中秀治

    国内会議・研究会 第38回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム 2021.10 査読あり

    researchmap 集積化触覚センサ

  • MEMS-LSI 集積化触覚センサネットワークシステムとそのビジネス応用の可能性，Transducers2021・参加報告

    室山真徳

    国内会議・研究会 有機機能材料のリソグラフィ加工コンソーシアム 第41 回定例会【概要集】 2021.09 招待

    researchmap 集積化触覚センサ

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07共同研究の相談例

  • ロボットハンドやグリッパに触覚センシングを組み込みたい
  • 多数のセンサの配線や通信量を減らす方法を検討したい
  • 接触の有無や力の分布を計測・評価したい

共同研究・技術相談について