永久磁石による磁気浮上と3次元位置制御

• Project/Area Number: 25K07644
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 佐久間 洋志 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (40375522)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 剛人 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (60308179)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2028: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 磁気浮上 / 位置制御 / 永久磁石 / モデルベースト制御

Outline of Research at the Start

磁場による磁性体の位置制御は主に医療応用を目的として盛んに研究されているが，解放空間での制御や永久磁石を磁場源とする制御には困難を伴う．我々はこれまで，新しい制御原理を見出し，簡単なフィードバックシステムを構築することにより，永久磁石を磁場源として，解放空間で小さな磁石の位置を3次元的に制御することに成功した．しかしながら，制御速度が遅く，制御アルゴリズムも単純であることから，被制御磁石を粘性の高い媒質中に保持する必要があった．本研究では，ハードウェアを高速化するとともに，高精度な制御アルゴリズムを構築し，空中での磁気浮上と任意経路の移動を実現することを目標とする．