◆矢野経済研究所 月刊誌 Yano E Plus 2020年 発行 全12冊

1. ロボット用触覚センサーとは
2. ロボット用触覚センサーのタイプ
2-1. 触覚圧センサー
2-1-1. 電気抵抗方式
2-1-2. 静電容量方式
2-1-3. 光学方式
2-1-4. 圧電方式
2-2. すべり覚センサー
2-3. 近接覚センサー
3. ロボット用触覚センサーの市場規模推移と予測
【図・表1．触覚センサーの国内およびWW市場規模推移と予測（金額：2019-2024年予測）】
【図・表2．触覚センサーの需要分野別WW市場規模推移と予測（金額：2019-2024年予測）】
4. ロボット用触覚センサーに関連する企業・研究機関の取組動向
4-1. 国立大学法人大阪大学
(1) 従来の視覚/触覚センサーの限界と近接覚センサーの提案
(2) 高速近接覚センサー
【図1. 高速近接覚センサーの応用 (a)面状センサー、(b)円筒状センサー、(c)柔軟センサー、(d)ロボットハンド指先へのセンサー搭載】
【図2. 近接覚センサーと触覚センサーの配置】
(3) 高速・高精度な近接覚センサーを用いた紙風船キャッチの事例
【図3. 高速・高精度な近接覚センサーを搭載したロボットハンド】
【図4. 制御に用いた特殊な三角測量の原理：回路基板の配置(左)、光路差を用いた三角測量の原理(右)】
【図5. 薄型・USB給電タイプの高速・高精度近接覚センサー】
4-2. 株式会社オーギャ
【図6. 触覚センサーのソリューション構成】
(1) 力の強弱まで検知する高機能触覚センサー
【図7. 触覚センサーヘッドの外観】
(2) 医療・介護分野での応用を目指した面圧分布検出技術の開発
【図8. 超薄型触覚フィルムの特長】
【図9. 超薄型触覚フィルムのアプリケーション】
(3)高精度フェザータッチ触覚センサーの開発
【図10. 超薄型触覚フィルムのアプリケーション】
4-3. 国立大学法人香川大学
(1) ナノ触覚デバイスのターゲット
【図11. ナノ触覚センサーの外観(左)と構造模式図(右)】
【図12. ナノ触覚デバイス開発のターゲット（ブルー領域）】
【図13. 表面凹凸と摩擦の空間分布の測定例】
(2) ナノ触覚デバイスを装着した手触り感スキャナー
【図14. 手触り感スキャナーの外観(左)と模式的に示した走査の様子】
(3) ナノ触覚センサーにおける医工学連携
【図15. 腹腔鏡鉗子へのナノ触覚デバイスの実装】
【図16. ナノ触覚デバイスを実装した腹腔鏡鉗子を用いて、臓器の滑りを模擬した際の触覚信号の変化】
4-4. 国立大学法人九州工業大学
(1) 血管内を指でなぞるように触診する極小カテーテル型触覚センサー
【図17. カテーテル型触覚センサーのイメージ】
【図18. カテーテル型触覚センサーの試作品】
【図19. 生体分子で修飾した触覚センサーのモデル】
(2) 形状記憶ポリマーを用いたロボット用触覚センサー
【図20. 形状記憶ポリマーを用いたロボットアーム】
【図21. SMPを用いた力覚センサーの模式図(a)と外観(b)】
【図22. SMPを用いた触覚センサーの模式図】
4-5. 国立大学法人熊本大学
【図23. 作製した凹形状に加工した基材への圧電膜塗布とフレキシブル・薄型圧電膜デバイス】
【図24. 連続塗布プロセスで曲面塗布するロボットアーム式コーティング装置】
【図25. 感圧分布センサーの力入力に対する周波数ごとの感度】
【図26. 圧力分布を取得するマトリクスアレイ構造と試作センサー】
4-6. XELA Robotics株式会社
(1) 三軸触覚センサーモジュール「uSkin」センサーの原理
【図27. 触覚センサーuSkinの外観】
【図28. 触覚センサーuSkinの原理】
(2) 三軸触覚センサーモジュールuSkinセンサー「XRシリーズ」の特長
【図29. 触覚センサーuSkinを装着したロボットグリッパー】
① デジタル出力
② 繊細で丈夫
③ 装着が容易
④ 低価格
4-7. タッチエンス株式会社
(1) 柔軟触覚センサー「ショッカクキューブ」
【図30. 「ショッカクキューブRT」の外観】
(2) MEMS触覚センサー「ショッカクチップ」
【図31. 「ショッカクチップ」の外観】
(3) 手触り触覚センサー「ショッカクプローブ」
【図32. 「ショッカクプローブ」の外観】
4-8. 豊田合成株式会社
(1) e-Rubberの基本的特性
① アクチュエーター機能
【図33. 電気を力に変換する仕組み】
② センサー機能
【図34. 力を電気に変換する仕組み】
(2) e-Rubberの応用
① ロボットハンドの触覚センサー
【図35. 触覚センサーを備えたハンドを持つバリスタロボットの事例】
② ハプティクス
【図36. e-Rubberを用いたハプティクス事例】
③ 心臓手術トレーニングシミュレーター「SupeR BEAT」
【図37. 心臓手術トレーニングシミュレーター「SupeR BEAT」】
④ インソールセンサー
【図38. インソールセンサー】
4-9. NISSHA株式会社
(1) ロボットハンドの把持力を検出できる軽薄で曲げられるせん断力センサー
【図39. NISSHAのせん断力センサーのコンセプト】
【図40. フィルム型せん断力センサーの外観(左)およびセンサーを曲面上に貼り付けたイメージ(右)】
4-10. 学校法人福岡大学
(1) 静電容量近接覚・触覚センサーの開発
【図41. 静電容量近接覚・触覚センサーの原理】
【図42. 静電容量近接覚・触覚センサーの構造及びロボットに装着された静電容量近接覚・触覚センサー】
(2) 近接覚ToFセンサーの開発
【図43. ロボットに装着された近接覚ToFセンサーアレイ】
(3) ToF・静電容量複合センサーの開発
【図44. ToF・静電容量複合センサーの概念を示した模式図】
【図45. ロボットに装着されたToF・静電容量複合センサー】
5. ロボット用触覚センサーの将来展望

1．特異な性質を有する界面
2. 注目される次世代物理・化学機能薄膜
2-1. 超撥水性薄膜
2-2. 超親水性薄膜
2-3. 抗菌性薄膜
2-4. ガスバリア性薄膜
2-5. 水分離薄膜
3. 次世代物理・化学機能薄膜の市場規模予測
【図・表1．次世代物理・化学機能薄膜の国内およびWW市場規模予測（金額：2019-2030年予測）】
4. 次世代物理・化学機能薄膜に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1. 学校法人工学院大学
【図1. Wenzelモデル(上)とCassieモデル(下)】
【図2. 透明超撥水表面の実験フローチャート】
【図3. 真球の細密構造の凹凸を持つ逆オパール構造モデル】
【図4. 作製した逆オパール構造 (上)表面SEM像、(下)断面SEM像】
4-2. 国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
(1) 親油性なのに油がよく滑るLiquid-like表面（https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2012/pr20120313/pr20120313.html）
【図5. 各種基板表面に噴霧した油滴（着色したn-ヘキサデカン）の様子 (a)今回開発した技術による表面処理 (b)有機シランのみの表面処理 (c) パーフルオロアルキルシラン表面処理 (d)フッ素樹脂板（(a)～(c)はガラス基板を使用。各基板は60°傾斜、噴霧後30秒経過)】
(2) 親水性なのに水がよく滑るLiquid-like表面（https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2018/pr20180319_2/pr20180319_2.html）
(3) 着氷防止機能のあるLiquid表面（https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2014/pr20141211/pr20141211.html）
【図6. (a)開発した離しょうゲルと離しょうしない撥液成分を含むゲルの表面の様子 (b)離しょうゲルの撥液性の様子(各試料は約20°に傾斜 (I)および(II)はそれぞれマヨネーズとソースの滴下位置) (c)撥液機構の模式図】
(4) 表面のぬれ性をテーラーメイドで制御できる表面処理技術
【図7. (a)今回開発した重合開始層の形成技術の概要 (b)重合開始層を形成した各種基板 (c)roll-to-roll方式塗工により重合開始層を形成したPETフィルムのロール（40 cm×100m）】
【図8. (a)今回使用したモノマーの構造式と今回開発したポリマーブラシ作製技術の概要 (b)Paint-on法によるDMAEMAポリマーブラシ作製前後のPETフィルム外観、透明性および水滴接触角】
4-3. 学校法人東京工科大学
(1) 高機能性薄膜の電気化学的創製
① シリコンオキシナイトライド薄膜
【図9. 室温における電気化学的SiON薄膜形成のための装置の模式図】
② 酸窒化タンタル薄膜
③ フッ素ドープした酸化チタン薄膜
【図10. TiOx基の複合アニオン化合物層】
4-4. 国立大学法人東京工業大学
(1) 撥水性と抗菌・抗ウイルス活性を併せ持つ革新的複合酸化物の創製（https://shingi.jst.go.jp/var/rev0/0001/0576/2019_titech_3.pdf）
【図11. LMOの作製フロー】
【表1. 細菌とウイルスの分類】
【図12. LMOの撥水性能】
【図13. LMOの抗菌性能】
【図14. LMOの抗ウイルス性能】
4-5. 国立大学法人長岡技術科学大学
【図15. プラズマCVD装置の模式図】
【図16. マイクロ波プラズマ発生中のAr放電の様子】
【図17. アモルファスCN膜の形成過程】
4-6. ナスクナノテクノロジー株式会社
【図18. メディカルナノコートのウイルス不活性化メカニズム】
【図19. 従来の抗ウイルスコーティング(左)とメディカルナノコート(右)の表面状態の違い】
【図20. 抗ウイルス性能評価試験（JIS R 1765）の結果】
4-7. 国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）(1)
(1) 分子膜の界面科学および分子マシンへの応用
【図21. 巨視的な機械的運動による分子の放出(左)と捕獲(右)の様子】
(2) マクロスケール力を適用したアミノ酸のキラリティー識別
【図22. 機械的な分子のねじれを通したアミノ酸の分子制御】
(3) 液液界面に生じるしなやかなタンパク質ナノ薄膜
【図23. しなやかな液液界面が実現する間葉系幹細胞の神経分化誘導】
4-8. 国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）(2)
【図24. 多孔性カーボン膜を模式的に示した断面図】
【図25. アゾベンゼンとトルエンの分離(左)、ジベンゾチオフェンの除去率(右)】
【図26. 多孔性カーボン膜】
【図27. プラズマCVD装置(左)と連続キャスティング装置(右)】
5. 薄膜に期待される効果

1．はじめに
1-1．接触型温度センサーの注目特性
（1）接触型は「熱平衡」状態で計測する
【図1.接触型温度センサー・温度計と「熱平衡」】
1-2．接触型温度センサーの種類別の特徴
(1) 主要3方式が65%近くを占める
①熱電対（サーモカップル）
【図2.熱電対（保護管入り）の構造例】
②測温抵抗体
【図3.白金測温抵抗素子（上）と測温抵抗体の構造（マイカボビン形）】
③NTCサーミスタ
【図4.NTCサーミスタの構造例（リード形：左、チップ形：右）】
(2) その他の接触型温度センサー
①光ファイバー温度センサー
【図5.表面温度分布計測の方式別比較（光ファイバー、熱電対、熱画像）】
②半導体温度センサー
【図6.半導体温度センサーの製品例と応用事例】
③バイメタル温度計
【図7.バイメタル温度計の構造と製品例】
④ガラス管温度計
⑤温度インジケータ（サーモラベル）
【図8.温度インジケータの構造と製品（事例）】
1-3．非接触型温度センサーの種類と特徴
(1) 赤外線方式の需要が拡大
【図9.近赤外線・中赤外線・遠赤外線の帯域】
(2) 熱型赤外線センサーの注目特性
①サーモパイル（熱電堆）
【図10.放射温度計用サーモパイルの構造例（概念図）】
【図11.放射温度計の基本構造と製品事例】
②マイクロボロメーター
【図12.マイクロボロメータの原理（左）と構造・製品例（中・右）】
③焦電型センサー
(3) 量子型赤外線センサーの注目特性
【表1.赤外線センサーの種類と特徴】
【図13.量子型赤外線センサーの冷却装置と収容容器の事例（概念図）】
【表2.各種赤外線センサーの搭載カメラ】
2.温度センサー関連市場の最新動向
2-1. 接触型温度センサーの市場概況
(1) 温度センサーの総市場規模推移・予測
【図・表1.温度センサー・温度計測器のWW市場の内訳（金額：2019年）】
【図・表2.温度センサー・温度計測器の総市場規模推移・予測（金額：2019-2024年予測）】
(2) 主要3分野の概況
【表3.熱電対・測温抵抗体・NTCサーミスタの市場規模】
【図・表3.主要接触型温度センサー・計測器の利用分野WW市場（金額：2019年）】
(3) その他の接触型製品の市場概況
【図・表4.接触型温度センサー・温度計測器の種類別市場規模WW市場（金額：2019年）】

≪次世代市場トレンド≫
先進的なOTAの動向と市場推移（2） （111～121ページ）
～時間とともに変化するOTA-Advancedの機能とサービス、市場性の見極めが重要になる～

1．OTA、OTA Advancedの技術・サービス動向
1-1．アップロードデータおよびそれを利用する機能
（1）現状の技術・サービス動向概要
（2）今後の動き
【表1．アップロードデータおよびそれを利用する機能の技術・サービス動向】
1-2．車両 - センターで情報交換を行なう各種機能
（1）現状の技術・サービス動向概要
（2）今後の動き
【表2．車両 - センターで情報交換を行なう各種機能の技術・サービス動向】
1-3．情報取得（ダウンロード）およびそれを利用する機能
（1）現状の技術・サービス動向概要
（2）今後の動き
【表3．情報取得（ダウンロード）およびそれを利用する機能の技術・サービス動向】
2．OTA Advancedの市場規模予測
2-1．アップロードデータおよびそれを利用する機能
【表4．アップロードデータおよびそれを利用する機能の市場動向】
2-2．車両 - センターで情報交換を行なう各種機能
【表5．車両 - センターで情報交換を行なう各種機能の市場動向】
2-3．情報取得（ダウンロード）およびそれを利用する機能
【表6．情報取得（ダウンロード）およびそれを利用する機能の市場動向】

1．市場概況
2．セグメント別動向
小型モータ市場動向
産業用モータ市場動向
3．注目トピック
従来のアプリケーションの他に、今後複数種類のモータの採用が拡大傾向
ブラシ付きDCモータ：2020年は医療関連機器市場を除き、全アプリケーションが前年割れ
ブラシレスDC モータ：2020年はHDD・医療機器市場が成長しているものの、全体の市場規模は前年比98.4％で推移
振動モータ：リニアへの置き換えが一層進む中、5G普及率は想定より遅れ市場規模は前年割れへ
ステッピングモータ：PMステッピングモータはスマートフォン向けの出荷が市場の落ち込みをカバー
DC軸流ファン：今後は、通信関係の需要を満たすための駆け込み需要に期待
ACインダクションモータ：新型コロナウィルスの影響で主要需要先である新興国への輸出が減少
4．将来展望
【図1.小型モータ世界市場規模推移・予測（数量：2018年実績～2022年予測）】
【図・表1. サーボモータ日系メーカー市場規模推移（数量：2018年実績～2022年予測）】