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電界共役流体を応用した高性能マイクロジャイロスコープの研究

Research Project

Project/Area Number 18656052
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

横田 眞一  Tokyo Institute of Technology, 精密工学研究所, 教授 (10092579)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 和弘  東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (00220632)
竹村 研治郎  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (90348821)
金 俊完  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (40401517)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywordsジャイロスコープ / 機能性流体 / 電界共役流体 / 角速度検出 / センサ / 流体ジャイロ / マイクロモータ / マイクロマシン
Research Abstract

本研究課題は,直流高電圧の印加によって活発な流動(ECFジェット)を発生する機能性流体である電界共役流体(Electro-conjugate Fluid, ECF)を応用した新たな高性能マイクロジャイロスコープを実現することを目的とした.以下に,本研究課題での成果を示す.
1.ディスクプレート型ECFマイクロジャイロスコープの開発
ECFで満たされた円筒状チャンバの底面に放射状に電極対を配置し,電圧を印加することによってチャンバ内に回転流を発生させる.このとき,上記回転流によって,同じくチャンバ内に封入された円盤(ロータ)を浮上,回転させると,これに角速度が加わった際にロータとステータの間に偏角が生じる.この偏角を光学式センサによって計測することによって印加された角速度を検出するディスクプレート型ECFマイクロジャイロを提案した.チャンバ内径1.5mmのECFマイクロジャイロにおいて,ロータの浮揚、回転を確認し,十分に速い回転数を得られることを確認した.
2.ECFレートジャイロスコープの開発
流路内に設置された針-リング状電極対によって発生するECFジェットに外部から角速度が加わるとコリオリ力によってジェットが偏流する.このとき,ジェット下流に設置した2本のホットワイヤの抵抗値の変化によって上記偏流を検出する新たなECFレートジャイロスコープ提案した.40mm×60mm×t7mmのプロトタイプを製作し,少なくとも±400°/sの範囲において良好な角速度検出が可能なことを実験的に確認した.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2007 2006

All Journal Article (2 results) Presentation (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Concept of a Micro Gyroscope using Electro-conjugate Fluid (ECF) and Development of an ECF Micro Gyro-motor2006

    • Author(s)
      Shinichi Yokota, Ryuta Nishizawa, Kenjiro Takemura, Kazuya Edamura
    • Journal Title

      J. Robotics and Mechatronics 18・2

      Pages: 114-120

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Micro Gyroscope using Electro-conjugate Fluid2006

    • Author(s)
      Shinichi Yokota, Ryuta Nishizawa, Kenjiro Takemura, Kazuya Edamura
    • Journal Title

      Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation

      Pages: 4321-4323

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 電界共役流体(ECF)を用いたレートジャイロの研究2007

    • Author(s)
      横田眞一, 鈴木守, 竹村研治郎, 枝村一弥, 熊谷秀夫, 今村恒彦
    • Organizer
      第16回MAGDAコンファレンス(電磁現象および電磁力に関するコンファレンス)
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-11-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 流体レートジャイロ2007

    • Inventor(s)
      今村, 熊谷, 横田, 竹村, 枝村
    • Industrial Property Rights Holder
      多摩川精機(株), 東京工業大学
    • Industrial Property Number
      2007-301467
    • Filing Date
      2007-11-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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