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Development of Meso/Micro/Nano Manipulators Employing AZARASHI (Seal) Mechanism

Research Project

Project/Area Number 16078214
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionToyota Technological Institute

Principal Investigator

FURUTANI Katsushi  Toyota Technological Institute, 工学部, 教授 (00238685)

Project Period (FY) 2004 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥51,400,000 (Direct Cost: ¥51,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥5,800,000 (Direct Cost: ¥5,800,000)
Fiscal Year 2007: ¥10,900,000 (Direct Cost: ¥10,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥9,500,000 (Direct Cost: ¥9,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥11,500,000 (Direct Cost: ¥11,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥13,700,000 (Direct Cost: ¥13,700,000)
Keywords圧電アクチュエータ / 位置決め / 移動機構 / パルス密度変調 / ヒステリシス / 摩擦 / 振動 / 真空 / マニピュレーション / シミュレーション / 慣性力 / クランプ / 残留振動 / 圧電素子 / メゾマシン
Research Abstract

マイクロマシン技術の実用化にあたっては従来の寸法の機械とのギャップを埋める必要性がある.本研究では,アザラシ型機構を用いて物体を操作・観察するシステムを開発した.ビジュアルフィードバックにより操作対象物を位置決めした.要素技術として,真空中で移動するアザラシ型機構,電流パルスを用いた圧電アクチュエータの変位制御法,ナノメータ精度の位置決め機構,力覚デバイスのためのブレーキ機構についても検討した.

Report

(7 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Products Report
  • Research Products

    (97 results)

All 2014 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (28 results) (of which Peer Reviewed: 16 results) Presentation (56 results) (of which Invited: 2 results) Book (10 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] 微細穴放電加工のためのアザラシ型機構による電極送り機構2014

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    • Journal Title

      電気加工学会誌

      Volume: 48,117 Pages: 15-21

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      130004756655

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      10027368574

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      130000421849

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    • Author(s)
      小野政貴
    • Organizer
      日本機械学会2008年度年次大会
    • Place of Presentation
      横浜市保土ヶ谷区
    • Year and Date
      2008-08-04
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 電流パルスを用いた圧電アクチュエータの駆動法2008

    • Author(s)
      古谷克司
    • Organizer
      日本機械学会2008年度年次大会
    • Place of Presentation
      横浜市保土ヶ谷区
    • Year and Date
      2008-08-04
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Performance of AZARASHI (Seal) Positioning Mechanism with Friction Control by Inertial Force2008

    • Author(s)
      K. Furutani
    • Organizer
      11th International Conference on New Actuators (Actuator 2008)
    • Place of Presentation
      Bremen, Germany
    • Year and Date
      2008-06-10
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  • [Presentation] アザラシ型位置決め機構を用いたマイクロマニピュレータ2008

    • Author(s)
      牧野泰三
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      長野市
    • Year and Date
      2008-06-06
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] アザラシ型位置決め機構を用いたマイクロマニピュレータ2008

    • Author(s)
      牧野泰三, 古谷克司
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      ビックハット(長野市)
    • Year and Date
      2008-06-06
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  • [Presentation] シミュレーションによる電流パルスを用いた圧電アクチュエータ駆動の評価2008

    • Author(s)
      古谷克司, 古田淳
    • Organizer
      第19回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都新宿区・早稲田大学
    • Year and Date
      2008-05-17
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  • [Presentation] Evaluation of Driving Performance of Piezoelectric Actuator with Current Pulse2008

    • Author(s)
      K. Furutani, A. Furuta
    • Organizer
      10th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control
    • Place of Presentation
      Trento, Italy
    • Year and Date
      2008-03-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 摩擦力の差を利用したアザラシ型精密位置決め機構の開発(第10報)マイクロマニピュレータへの応用2008

    • Author(s)
      牧野泰三, 古谷克司
    • Organizer
      2008年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      川崎市多摩区・明治大学生田キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-17
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  • [Presentation] 摩擦力の差を利用したアザラシ型精密位置決め機構の開発(第10報)マイクロマニピュレータへの応用2008

    • Author(s)
      牧野泰三, 古谷克司
    • Organizer
      2008年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      明治大学(川崎市多摩区)
    • Year and Date
      2008-03-17
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  • [Presentation] 圧電アクチュエータの活用法と各種応用技術-精密位置決めを中心として-2008

    • Author(s)
      古谷克司
    • Organizer
      超音波モータ連絡会
    • Place of Presentation
      東京都中央区・セイコーインスツル 日本橋オフィス
    • Year and Date
      2008-02-29
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  • [Presentation] 電流パルスを用いた圧電アクチュエータ駆動における変位に対する外力の影響のシミュレーション(予稿)2008

    • Author(s)
      古谷克司ほか
    • Organizer
      第17回MAGDA
    • Place of Presentation
      茨城県日立市
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  • [Presentation] Evaluation of Driving Performance of Piezoelectric Actuator with Current Pulse, Proc.2008

    • Author(s)
      K. Furutani et al.
    • Organizer
      10th Int. Workshop Adv. Motion Cont.
    • Place of Presentation
      Trento, Italy
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  • [Presentation] Performance of AZARASHI (Seal) Positioning Mechanism with Friction Control by Inertial Force, Proc.2008

    • Author(s)
      K. Furutani et al.
    • Organizer
      11th Int. Conf. New Actuators
    • Place of Presentation
      Bremen, Germany
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  • [Presentation] Improvement of Positioning Resolution and Velocity of AZARASHI (SEAL) Mechanism, Proc. 10th Int. Conf.2008

    • Author(s)
      K. Furutani et al.
    • Organizer
      New Actuators
    • Place of Presentation
      Bremen, Germany
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  • [Presentation] アザラシ型精密位置決め機構2007

    • Author(s)
      古谷克司
    • Organizer
      第69回スマート・アクチュエータ/センサ委員会
    • Place of Presentation
      東京都新宿区・東京理科大学森戸記念館
    • Year and Date
      2007-11-25
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  • [Presentation] 慣性力により摩擦力を制御するアザラシ型精密位置決め機構の移動特性2007

    • Author(s)
      古谷克司, 磯野秀明
    • Organizer
      第16回MAGDAコンファレンスin京都講演論文集
    • Place of Presentation
      京都市中京区・コープイン京都
    • Year and Date
      2007-11-22
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  • [Presentation] 摩擦力の差を利用したアザラシ型精密位置決め機構の開発(第9報)慣性力による摩擦制御を用いた機構の真空中の移動特性2007

    • Author(s)
      古谷克司, 磯野秀明
    • Organizer
      2007年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道旭川市・ときわ市民ホール
    • Year and Date
      2007-09-13
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  • [Presentation] 電流パルスによる圧電アクチュエータの駆動(第4報)駆動のシミュレーション2007

    • Author(s)
      古谷克司, 古田淳
    • Organizer
      2007年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京都江東区)
    • Year and Date
      2007-03-05
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  • [Presentation] 電流パルスを用いた圧電アクチュエータ駆動のシミュレーション2006

    • Author(s)
      古谷克司, 古田淳
    • Organizer
      第7回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌市白石区)
    • Year and Date
      2006-12-14
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  • [Presentation] Improvement of Positioning Resolution and Velocity of AZARASHI (SEAL) Mechanism2006

    • Author(s)
      Katsushi Furutani, Noriyuki Ohta, Katsuhiko Iida
    • Organizer
      10th International Conference on New Actuators
    • Place of Presentation
      Messe Bremen (Bremen, Germany)
    • Year and Date
      2006-06-15
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  • [Presentation] アザラシ型位置決め機構の高速・高分解能化2006

    • Author(s)
      古谷克司, 太田徳幸, 飯田克彦
    • Organizer
      第18回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸市中央区)
    • Year and Date
      2006-06-11
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  • [Presentation] Performance of Driving Method of Piezoelectric Actuator by Using Current Pulse2006

    • Author(s)
      Katsushi Furutani, Katsuhiko Iida
    • Organizer
      9th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control
    • Place of Presentation
      Hilton Hotel Istanbul (Istanbul, Turkey)
    • Year and Date
      2006-03-27
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  • [Presentation] 電流パルスによる圧電アクチュエータの駆動(第3報)電圧源による駆動との比較2006

    • Author(s)
      古谷克司, 飯田克彦
    • Organizer
      2006年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(千葉県野田市)
    • Year and Date
      2006-03-16
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  • [Presentation] Performance of Driving Method of Piezoelectric Actuator by Using Current Pulse, Proc.2006

    • Author(s)
      K. Furutani et al.
    • Organizer
      9th IEEE Int. Workshop Adv. Motion Cont.
    • Place of Presentation
      Istanbul, Turkey
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  • [Presentation] L字形3自由度アザラシ型機構の運動誤差の低減2005

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      古谷克司, 河越克己
    • Organizer
      第48回自動制御連合講演会
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      JA長野県ビル(長野市)
    • Year and Date
      2005-11-25
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  • [Presentation] 電流パルスによる圧電アクチュエータの駆動(第2報)アザラシ型位置決め機構への適用2005

    • Author(s)
      古谷克司, 太田徳幸, 飯田克彦
    • Organizer
      2005年度精密工学会秋季大会学術講演会
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      京都大学(京都市左京区)
    • Year and Date
      2005-09-17
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  • [Presentation] 電流パルスによる圧電アクチュエータの駆動特性2005

    • Author(s)
      古谷克司, 飯田克彦
    • Organizer
      第17回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザかるぽーと(高知市)
    • Year and Date
      2005-06-24
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  • [Presentation] 電流パルスによる圧電アクチュエータの高分解能駆動2005

    • Author(s)
      古谷克司, 飯田克彦
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2005
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸市中央区)
    • Year and Date
      2005-06-11
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  • [Presentation] 電流パルスによる圧電アクチュエータの駆動2005

    • Author(s)
      古谷克司, 宗片睦夫
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      2005年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(横浜市港北区)
    • Year and Date
      2005-03-05
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  • [Presentation] Application of AZARASHI (Seal) Mechanism to Fine Motion Stage of Atomic Force Microscope, Proc.2005

    • Author(s)
      K. Furutani et al.
    • Organizer
      3rd Int. Conf. Leading Edge Manuf. in 21st Century
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
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  • [Presentation] One-way Brake Mechanism Using Piezoelectric Actuator, Proc.2005

    • Author(s)
      K. Furutani et al.
    • Organizer
      IEEE Int. Conf. Mechatron. Autom.
    • Place of Presentation
      Niagara Falls, ON, Canada
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  • [Presentation] Machining Characteristics with Nanometer-cutting Machine Equipped Parallel Mechanism, Proc.2004

    • Author(s)
      K. Furutani et al.
    • Organizer
      19th Ann. Meet. Am. Soc. Precis. Eng.
    • Place of Presentation
      Orlando, FL, USA
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  • [Book] 新製品開発における軽薄短小化への新技術(第1章第14節 小型位置決め装置のための圧電アクチュエータ技術, pp.100-107)2012

    • Author(s)
      古谷克司, ほか
    • Publisher
      技術情報協会
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  • [Book] アクチュエータ研究開発の最前線(第1編第2章 圧電アクチュエータ, pp.29-38 ; 古谷克司 : 第2編第1章第2節 アザラシ型位置決め機構を用いたメゾ/マイクロ/ナノマニピュレータの開発, pp.109-116)2011

    • Author(s)
      樋口俊郎, 大岡昌博監修 ; 大岡昌博, 古谷克司, ほか
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
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  • [Book] Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs (Chapter 3 AZARASHI (Seal) Mechanism for Meso/Micro/Nano Manipulators) ; Toshiro Higuchi, Koichi Suzumori, Satoshi Tadokoro (Eds.)2010

    • Author(s)
      Katsushi Furutani, ほか
    • Total Pages
      438
    • Publisher
      Springer-Verlag, London, UK
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  • [Book] Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs (Chapter 3 AZARASHI (Seal) Mechanism for Meso/Micro/Nano Manipulators, pp. 19-30)2010

    • Author(s)
      Toshiro Higuchi, Koichi Suzumori, Satoshi Tadokoro (Eds.) ; Katsushi Furutani, ほか
    • Publisher
      Springer-Verlag, London, UK
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  • [Book] 実用精密位置決め技術事典2008

    • Author(s)
      古谷克司
    • Publisher
      産業技術サービスセンター
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      谷順二,高橋弘文,永田肇,柿本健一,和田智志,野口祐二,道川貞弘,古谷克司
    • Publisher
      養賢堂
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      古谷克司
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      エヌジーティー
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    • Publisher
      産業技術サービスセンター
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      エヌジーテイー
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 移動機構2008

    • Inventor(s)
      古谷克司,松野晋
    • Industrial Property Rights Holder
      古谷克司,松野晋
    • Acquisition Date
      2008-08-01
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 圧電素子駆動装置および駆動方法2004

    • Inventor(s)
      古谷克司,宗片睦夫
    • Industrial Property Rights Holder
      古谷克司,宗片睦夫
    • Filing Date
      2004-12-02
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 圧電素子駆動装置および圧電素子の駆動方法2004

    • Inventor(s)
      古谷 克司, 宗片 睦夫
    • Industrial Property Rights Holder
      豊田工大, ナノコントロール
    • Industrial Property Number
      2004-349474
    • Filing Date
      2004-12-02
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Published: 2004-04-01   Modified: 2018-03-28  

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