Actuator with Multi Degrees of Freedom

• Project/Area Number: 16078215
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: YANO Tomoaki National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 知能システム研究部門, 主任研究員 (90358218)
• Project Period (FY): 2004 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥56,100,000 (Direct Cost: ¥56,100,000); Fiscal Year 2008: ¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000); Fiscal Year 2007: ¥14,400,000 (Direct Cost: ¥14,400,000); Fiscal Year 2006: ¥12,400,000 (Direct Cost: ¥12,400,000); Fiscal Year 2005: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥13,000,000); Fiscal Year 2004: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥11,700,000)
• Keywords: アクチュエータ / 多自由度 / 球面 / 電磁型 / 高トルク / 三次元座標計測 / 地球環境保全 / 機械要素 / 電気機器工学 / 省エネルギー / モータ / 座標計測 / 磁場解析 / トラッキング / 多次元 / 電磁力

Research Abstract

1台で人間の肩関節や手首関節のような多方向の動きを実現する多自由度アクチュエータの新しい構造を2種類提案し、設計、試作、運転実験により駆動原理の正しさを確認した。これらのアクチュエータは軸対称な構造をしており、出力軸が大きく傾いた状態でも安定した制御を実現し、かつ大きな力を出すことができる。本アクチュエータが普及すれば多自由度システムの小型・軽量・高性能化を通して地球環境保全に貢献できる。

Research Products

• [Journal Article] 2自由度球面同期モータの開発 (2009)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか3名
  • Journal Title: 日本AEM学会誌 17巻1号 Pages: 29-34
  • NAID: 110007132097
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 2自由度球面モータの開発 (2009)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 日本AEM学会誌 17 Pages: 29-34
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design of a hexahedron- octahedron based spherical stepping motor (IEEE R&A Best Paper Award) (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: Proceedings of the IEEE International Symposium on Micromechatronics and Human Science Pages: 519-524
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 球面電磁モータ (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 日本機械学会誌 111 Pages: 42-43
• [Journal Article] Basic characteristics of a multi pole spherical synchronous motor (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: Proceedings of Actuator 1 Pages: 648-651
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高トルク球面モータの開発・正六面体と正四面体に基づく球面ステッピングモータの提案 (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 日本AEM学会誌 16 Pages: 108-113
  • NAID: 110006783809
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Proposal of polyhedron based spherical stepping motors (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: Proceedings of the Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion Pages: 1433-1438
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Proposal of a hexahedron-octahedron based spherical stepping motor (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: Proceedings of the International Conference on Electrical Machines 1 Pages: 7701-7706
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design of a hexahedron-octahedron based spherical stepping motor (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: Proceedings of the IEEE International Symposium on Micromechatronics and Human Science 1 Pages: 519-524
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ブレイクスルーを生み出す次世代アクチュエーター多自由度アクチュエーター (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Journal Title: 電気学会誌2007年5月号 1081 Pages: 294-296
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Basic Specifications of a Multi Pole Spherical Synchronous Motor (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Journal Title: Proceedings of the International Conferece on Manufacturing, Machine Design and Tribology 1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a Multi Pole Spherical Synchronous Motor (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Journal Title: proceedings of the 6th Int. Symp Linear Drives for Industrical Applications 1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a Multi Pole Spherical Synchronous Motor (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Journal Title: Proceedings of the IEEE Int. Symp. Micromechatr onics and Human Science 1 Pages: 383-388
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Actuator with Multi Degrees of Freedom (2006)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: Proceedings of the 1st International Symposium on Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs 1・1 Pages: 127-130
  • NAID: 10007548244
• [Journal Article] Multi Dimensional Drive System and Their Applications (2006)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: Proceedings of the Symposium of the Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion 1・1
• [Journal Article] Basic Characteristics of a Spherical Motor Type Laser Tracker for the Portable 3D Position Measurement System (2006)
  • Author(s): 矢野智昭, 高辻利之, 大潭尊光, 佐藤理, 木村洋一, 板部忠喜, 鈴木健生
  • Journal Title: Proceedings of the Actuator2006 1・1 Pages: 640-643
• [Journal Article] 多自由度アクチュエータ (2006)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 日本AEM学会誌 14・2 Pages: 197-202
  • NAID: 10007548244
• [Journal Article] Development of a Small Spherical AC Servo Motor for Laser Tracker (2006)
  • Author(s): 矢野智昭, 高辻利之, 大澤尊光, 本村洋一, 板部忠喜., 鈴木健生
  • Journal Title: International Conference on Electrical Machines 1・1
• [Journal Article] 多自由度アクチュエータの現状と展望 (2006)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 機械の研究 58・10 Pages: 1041-1046
  • NAID: 40007473687
• [Journal Article] Development of a Small Spherical Motor for Driving Laser Tracker (2005)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか5名
  • Journal Title: Proceedings of the 5th International Symposium on Linear Drives for Industrial Applications Pages: 254-257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a small spherical motor for driving laser tracker (2005)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: Proceedings of the International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology 1
• [Journal Article] Development of a spherical motor type laser tracker for the portable 3D position measurement system (2005)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: Proceedings of the 5th International Symposium on Linear Drives for Industrial Application 1 Pages: 254-257
• [Journal Article] 多自由度モータとその要素技術の研究動向 (2005)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 電気学会リニアドライブ研究会資料 LD05-30 Pages: 19-24
  • NAID: 10016470563
• [Journal Article] レーザトラッカ用球面モータの開発 (2005)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: ロボティクス・メカトロニクス講演会講演05講演論文集 05-4
• [Journal Article] 多自由度アクチュエータ (2005)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 科研費特定領域研究第2回公開シンポジウム資料 1 Pages: 143-146
  • NAID: 10007548244
• [Journal Article] 多自由度モータの応用事例 (2005)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 電気学会リニアドライブ研究会資料 LD05-66 Pages: 47-52
  • NAID: 10017108719
• [Journal Article] 多自由度アクチュエータ (2005)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 「ブレイクスルーを生み出す次世代アクチュエータ研究」第1回公開シンポジウム資料 1巻 Pages: 63-63
  • NAID: 10007548244
• [Journal Article] Multi Dimensional Drive System (2004)
  • Author(s): Tomoaki YANO
  • Journal Title: Proceeding of Symposium on Power Electrics, Electrical Drives, Automation and Motion 2巻
• [Journal Article] 2軸球面モータ型レーザトラッカの基本性能 (2004)
  • Author(s): 本村洋一, 鈴木健生, 板部忠喜, 矢野智昭, 高辻利之
  • Journal Title: 日本機械学会年次大会講演論文集 4巻 Pages: 265-265
• [Journal Article] 多自由度アクチュエータの現状と将来 (2004)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Journal Title: 日本機械学会年次大会講演論文集 8巻 Pages: 39-39
• [Journal Article] 2軸球面モータ型レーザトラッカの開発 (2004)
  • Author(s): 矢野智昭, 高辻利之, 大澤尊光, 鈴木健生, 本村洋一, 板部忠喜
  • Journal Title: 電気学会リニアドライブ研究会資料 LD-04-79 Pages: 1-1
• [Presentation] 高トルク球面モータの開発-正六面体と正八面体に基づく球面ステッピングモータの解析- (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Organizer: 電磁現象および電磁力に関するコンファレンス
  • Place of Presentation: 日立市
  • Year and Date: 2008-11-21
• [Presentation] 高トルク球面モータの開発-正六面体と正八面体に基づく球面ステッピングモータの解析- (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Organizer: 電磁現象および電磁力に関するコンファレンス
  • Place of Presentation: 日立シビックセンター
  • Year and Date: 2008-11-21
• [Presentation] 多自由度アクチュエータ-応用事例- (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Organizer: 電気学会産業応用部門大会
  • Place of Presentation: 高知文化会館かるぽーと
  • Year and Date: 2008-08-27
• [Presentation] 多自由度アクチュエータの研究動向 (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Organizer: 日本機械学会年次大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 2008-08-05
• [Presentation] 高トルク球面モータの開発-第5報 : 正六面体と正八面体に基づく球面ステッピングモータの設計- (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Organizer: 日本機械学会年次大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 2008-08-05
• [Presentation] 多自由度(球面)モータの構成と応用 (2008)
  • Author(s): 乾成里
  • Organizer: 電気学会リニアドライブ研究会
  • Place of Presentation: 鹿児島県民交流センター
  • Year and Date: 2008-07-24
• [Presentation] Basic Characteristics of a Multi-Pole Spherical Synchronous Motor (2008)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか3名
  • Organizer: Actuator2008
  • Place of Presentation: Bermen, Germany
  • Year and Date: 2008-06-10
• [Presentation] 2自由度球面同期モータの開発 (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Organizer: 第20回電磁力関連のダイナミクスシンポジウム
  • Place of Presentation: 別府ビーコンプラザ
  • Year and Date: 2008-05-22
• [Presentation] 高トルク球面モータの開発(第4報:切頂八面体と正十二面体に基づく球面ステッピングモータの提案) (2008)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Organizer: 第8回日本機械学会機素潤滑設計部門講演会
  • Place of Presentation: 倉敷アイビースクエア
  • Year and Date: 2008-04-21
• [Presentation] 高トルク球面モータの開発-第2報:正六面体と正八面体に基づく球面ステッピングモータの提案 (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Organizer: 第50回自動制御連合講演会
  • Place of Presentation: 慶応大学
  • Year and Date: 2007-11-24
• [Presentation] 高トルク球面モータの開発-第3報=正六面体と正四面体に基づく球面ステッピングモータの提案- (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Organizer: 第16回電磁現象および電磁力に関するコンファレンス
  • Place of Presentation: コープイン京都
  • Year and Date: 2007-11-23
• [Presentation] 球面モータの、基板検査装置への応用可能性の検討 (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Organizer: 電気学会リニアドライブ研究会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2007-10-25
• [Presentation] 球面同期モータの開発 (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Organizer: 日本機械学会年次大会
  • Place of Presentation: 関西大学
  • Year and Date: 2007-09-10
• [Presentation] 高トルク球面モータの開発-第1;球面ステッピングモータの提案一 (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Organizer: 電気学会産業応用部門大会
  • Place of Presentation: 大阪工業大学
  • Year and Date: 2007-08-22
• [Presentation] 球面同期モータの基本特性 (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • 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: 早稲田大学
  • Year and Date: 2007-05-16
• [Presentation] 球面モータを用いたレーザ追尾嗣離測定装置の開発 (2007)
  • Author(s): 矢野 智昭
  • Organizer: ROBOMEC2007第3回地域交流ワークショップ
  • Place of Presentation: 秋田拠点センターALVE
  • Year and Date: 2007-05-10
• [Presentation] Development of a Small Spherical AC Servo Motor for Laser Tracker (2006)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか5名
  • Organizer: International Conference on Electrical Machines
  • Place of Presentation: Crete Island, Greece
  • Year and Date: 2006-09-04
• [Book] 機械工学便覧γ7「メカトロニクス・ロボティクス」 (2009)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか42名
  • Total Pages: 247
  • Publisher: 丸善株式会社
• [Book] 実用精密位置決め技術事典 (2009)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか120名
  • Total Pages: 754
  • Publisher: 株式会社産業技術サービスセンター
• [Book] 電気学会技術報告1140号「多自由度モータのシステム化技術」 (2009)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか20名
  • Total Pages: 71
  • Publisher: 名社団法人電気学会
• [Book] 機械工学便覧γ8編「メカトロニクス・ロボティクス」、71-75 (2008)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか42名
  • Publisher: 日本機械学会
• [Book] 実用精密位置決め事典、199-203 (2008)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか119名
  • Publisher: 産業技術サービスセンター
• [Book] 多自由度モータとその要素技術(電気学会技術報告第1081号) (2007)
  • Author(s): 矢野智昭ほか
  • Total Pages: 41
  • Publisher: 電気学会
• [Book] 電気学会技術報告第1029号「多次元ドライブシステムの可能性を探る」 (2005)
  • Author(s): 矢野智昭
  • Total Pages: 53
  • Publisher: 電気学会
• [Book] アクチュエータ工学、14-21, 83-92 (2004)
  • Author(s): 矢野智昭, ほか15名
  • Publisher: 養賢堂
• [Book] アクチュエータ工学 (2004)
  • Author(s): アクチュエータシステム技術企画委員会
  • Total Pages: 228
  • Publisher: 養賢堂
• [Remarks] 報道、球面モーター-傾けても出力安定-、日経産業新聞、2007.9.7
• [Remarks] 報道、「産総研オープンラボ」が開催〜今年は250研究室・300テーマに規模を拡大-次世代のアクチュエータ、球面モーター、Robot Watch、2008.10.23
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面軸受 (2012)
  • Inventor(s): 久保田 義昭, 本村 洋一, 矢野 智昭
  • Industrial Property Rights Holder: 株式会社安川電機, 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Acquisition Date: 2012-11-30
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面軸受および球面モータ (2008)
  • Inventor(s): 矢野智昭、ほか2名
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研、安川電機
  • Industrial Property Number: 2008-224667
  • Filing Date: 2008-09-02
• [Patent(Industrial Property Rights)] 2軸複合モータ (2008)
  • Inventor(s): 矢野智昭、高辻利之、ほか4名
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研
  • Acquisition Date: 2008-11-28
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面軸受および球面モータ (2008)
  • Inventor(s): 矢野智昭、久保田義昭、本村洋一
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研、安川電機
  • Industrial Property Number: 2008-224667
  • Filing Date: 2008-09-02
• [Patent(Industrial Property Rights)] 2軸複合モータ (2008)
  • Inventor(s): 矢野智昭、高辻利之、大澤尊光、鈴木健生、本村洋一、板部忠喜
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研、安川電機
  • Acquisition Date: 2008-11-28
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面加減速駆動機構 (2007)
  • Inventor(s): 矢野智昭
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研
  • Industrial Property Number: 2007-166374
  • Filing Date: 2007-06-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面加減速駆動機構 (2007)
  • Inventor(s): 矢野 智昭
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研
  • Industrial Property Number: 2007-166374
  • Filing Date: 2007-06-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面アクチュエータの出力トルク測定器およびこれを用いた測定装置 (2007)
  • Inventor(s): 矢野 智昭、 本村、 久保田、 河野
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研、安川電機
  • Industrial Property Number: 2007-188384
  • Filing Date: 2007-07-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面ステッピングモータ及び球面ACサーボモータ (2007)
  • Inventor(s): 矢野 智昭
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研
  • Industrial Property Number: 2007-241438
  • Filing Date: 2007-09-18
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面モータ (2007)
  • Inventor(s): 矢野 智昭、 鹿山、 筒井、 久保田、 大島、 松崎
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研、安川電機
  • Industrial Property Number: 2007-282088
  • Filing Date: 2007-10-30
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面ステッピングモータ (2006)
  • Inventor(s): 矢野智昭
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研
  • Industrial Property Number: 2006-273936
  • Filing Date: 2006-10-10
• [Patent(Industrial Property Rights)] 球面モータを用いた首振り運動光てこによる光追尾式レーザ干渉測長装置および該装置を用いた座標測定方法 (2006)
  • Inventor(s): 高辻利之、矢野智昭、ほか3名
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研、安川電機
  • Acquisition Date: 2006-05-02
• [Patent(Industrial Property Rights)] 求面ステッピングモーク (2006)
  • Inventor(s): 矢野智昭
  • Industrial Property Rights Holder: 産総研
  • Industrial Property Number: 2006-273936
  • Filing Date: 2006-10-10