マイクロサージェリーアーム用球面超音波モータの開発
| Project/Area Number |
16760193
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Intelligent mechanics/Mechanical systems
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
EKO Purwanto (PURWANTO Eko) 農工大, 助手 (90332634)
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| Project Period (FY) |
2004 – 2005
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2005)
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| Budget Amount *help |
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
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| Keywords | ステータ / ロータ / 圧電素子 / 球面超音波モータ / マイクロサージェリーアーム / MRI環境 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,磁界を受けにくい高精度・高性能を持つ小型マイクロサージェリーアーム用球面超音波モータの開発を行うことである.本球面超音波モータは3個のステータと1個のロータからなり,非常に構造が簡単であるので,小型・軽量化が容易にできる.各ステータに生成される回転ベクトルを合成することにより,ロータの回転ベクトルが決まり,ロータを3自由度回転させることができると同時に低速時に大きいトルクが得られる(大きさ82x77x47mmで起動トルク1.5kg.cm).また,ステータに印加する電圧の波数を制御することにより,ミクロンオーダーの動きが可能となる.
研究代表者が長年開発してきた球面超音波モータは3自由度,低速高トルク,軽量・小型化が可能,磁界の作用を受けにくく,また磁気を発生しない,といった主な特徴を有するモータである.他に,球面超音波モータに印加する電圧の波数を制御することにより,ミクロンオーダーの微小な運動の制御が可能であるので,磁界を受けにくい高精度・高性能を持つ小型手術アームとして用いることができる.
本研究は球面超音波モータの特徴を利用し,マイクロサージェリーに使用できるモータ及びアームの最適設計を行い,アーム制御手法の構築を行う.さらにアームを2つにする場合の協調動作制御技術の確立を目指している.
患者の手術のときの負担を軽減するために,低侵襲の手術について様々な手術支援機器が開発されている.本研究は,微細手術ロボットのアクチュエータとして球面超音波モータを提案し,平成16年度は,提案したアクチュエータの位置制御実験を行い,有効性を確認した.高精度の位置決めができる能力と複雑な運動ができる能力を有するアクチュエータが必要となるので,提案した球面超音波モータが有望であることを確認した.
今後の課題としてMRI環境下での検証が必要となる.例えば,球面超音波モータの動作について正常に動くかどうかあるいはMRI装置に測定不可能になるほど影響を与えるかどうかを検証する.
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
