自走マイクロメカニズムの研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02402025
• Research Institution: TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 林 輝 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (40016762)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 和弘 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (00220632) ; 岩附 信行 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (70193753) ; 浜口 幸久 東京工業大学, 理学部, 教授 (70016161) ; 徳田 耕一 東京工業大学, 総合理工学研究科, 教授 (40016548) ; 中村 哲朗 東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (20016819)
• Keywords: マイクロメカニズム / 走行機械 / エネルギー伝送 / マンクロバッテリー / 微小力 / 測定 / 摩擦抵抗 / 円箇軸受面

Research Abstract

本年度はマイクロメカニズムとエネルギを中心に研究を進めてきたが、その評価に際しエネルギ消費量、その主要部を占める摩擦低抗力の調査、微小力測定方法も必要になり、この研究も追加して行った。
(1)マイクロバッテーの検討:現在実用化されている12種数の小形バッテリーにつき微小化性能の調査を行い、その全てが劣化する方向にあること,化学的一次電池はいづれも微少化特性が悪く、マイクロメカニズムへの積載のは二次電の電気二重層コンデンサーが最も有望なこと等を見事した。
(2)外部エネルギー伝送方法の研究:a.コイルを用いた電磁気式、b.太陽電池による光式、c.ピエゾフィルムによる超音波式、d.ゴム袋による空気圧式、e.衝突体による方法等の実験的調査を行い、a〜cは自走用としては必要量の1/10程度の供給しかできないが、信号処理用としては使用できる、dは閉じられた環境には適用できること、eを基として操従形自走機械を考案し、この方法は各種の現象に拡大適用でき、今後の重要研究課題になり得ること等を明らかにした。
(3)微小領域摩擦低抗力の研究:平面及び円箇軸受面の摩擦係数を代表寸法0・2,2,20mmのモデルにつき振動子式装置を製作し実験的に調査し、微小領域では急激に摩擦低抗が、3,4倍増加することを明らかにした。
(4)微小力の測定方法の研究:上記各研究の於て、マイクロメカニズムのエネルギー消費量との比較が必要になり、そのための微小力測定方法としてPUDFバイモルフの梁状振動子の負荷による共振週波数の急変を利用し数umの測定までできることを明らかにした。
以上の結果、マイクロメカニズムの基本をなす走行機械、エネルギーと供給方法,性能測定に関する第一次的研究を完了させた。

Research Products

• [Publications] 野口 俊宏: "ブラウン運動エネルギー利用に関する研究" 1993年度精密工学会春季大会学術講演論文集. (1993)
• [Publications] 小坂 啓一郎: "機械の微小化に関する研究" 1993年度精密工学会春季大会学術講演論文集. (1993)
• [Publications] 江原 智久: "微小物理量の測定方法を探る研究" 1993年度精密工学会春季大会学術講演論文集. (1993)