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Development of electromagnetic-piezoelectric hybrid actuator system for haptic interface

Research Project

Project/Area Number 21360106
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Dynamics/Control
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

AOYAGI Manabu  室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80231786)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TAMURA Hideki  東北工業大学, 工学部, 准教授 (90396581)
KUDO Subaru  石巻専修大学, 工学部, 教授 (20214968)
HIROSE Seiji  山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70007201)
TAKANO Takehiro  東北工業大学, 工学部, 教授 (50085411)
Research Collaborator OKEYA Ryota  室蘭工業大学, 大学院, 博士後期課程
Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2010: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2009: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Keywords機械力学・制御 / バーチャルリアリティ / 電気機器工学 / メカトロニクス / 超音波アクチュエータ / 圧電ブレーキ / 圧電クラッチ / 電磁モータ / 力触覚 / 予圧制御 / フォースフィードバック / ハイブリッド / フォースフィードバックー
Research Abstract

A hybrid system using piezoelectric brake (PB), ultrasonic motor(USM) and electromagnetic motor(EMM), which have different characteristics, successfully achieved to represent the realistic feeling with wide ranges of force. The combination and control method of the actuators were examined by virtual models produced in personal computer. The feelings of reaction and roughness were able to be represented enough with friction control by using only PB. The EMM and USM were suitable to represent an elastic force and repulsive force, respectively, which needed sudden acceleration. Moreover, the hybrid system extended to two-degree-of-freedom motion enabled a two-dimensional operation. The testers' evaluation of the hybrid system was high. Hence, the objective of this study was almost achieved.

Report

(4 results)
  • 2011 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011 2010 2009 Other

All Presentation (10 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] Development of electromagnetic and piezoelectric hybrid actuator system2012

    • Author(s)
      Ryota Okeya, Manabu Aoyagi, Takehiro Takano, Hideki Tamura
    • Organizer
      Book of abstract of 9th International workshop on piezoelectric materials and applications in actuators
    • Place of Presentation
      弘前市
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    • Author(s)
      桶谷涼太, 青柳学, 高野剛浩, 田村英樹
    • Organizer
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-09-07
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  • [Presentation] ハイブリッドアクチュエータシステムの開発とその応用2011

    • Author(s)
      桶谷涼太, 青柳学, 高野剛浩, 田村英樹
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションホール(岡山県)
    • Year and Date
      2011-05-26
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  • [Presentation] クラッチ機能を備えた超音波アクチュエータの構成(第5報)-電磁モータとのハイブリット化の試み-2011

    • Author(s)
      桶谷, 青柳, 高野, 田村
    • Organizer
      2011年度精密工学会春季大会講演
    • Place of Presentation
      東洋大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-03-14
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  • [Presentation] 電磁-圧電ハイブリットアクチュエータシステムの研究(2)2011

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      桶谷涼太,青柳学,高野剛浩,田村英樹
    • Organizer
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
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      桶谷涼太,青柳学,高野剛浩,田村英樹
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2011講演論文集
    • Place of Presentation
      岡山大学
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      桶谷涼太,青柳学,高野剛浩,田村英樹
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      2011年度精密工学会春季大会講演
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      東洋大学
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      桶谷, 秋庭, 青柳, 田村, 高野
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業本学(愛知県)
    • Year and Date
      2010-09-24
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  • [Presentation] 電磁-圧電ハイブリットアクチュエータシステムの研究(1)2010

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      桶谷涼太,秋庭啓次郎,青柳学,高野剛浩,田村英樹
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
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    • Author(s)
      青柳, 武村, 秋庭, 高野, 田村, 富川
    • Organizer
      第21回「電磁力関連のダイナミックス」シンポジウム
    • Place of Presentation
      メルパルク長野(長野県)
    • Year and Date
      2009-05-21
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www3.muroran-it.ac.jp/asken/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www3.muroran-it.ac.jp/asken/

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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