マイクロサ-ジェリ-のためのテレオペレ-ション技術に関する基礎的研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03404036
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 満渕 邦彦 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (50192349)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 舘 〓 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (50236535) ; 阿部 裕輔 東京大学, 医学部, 助手 (90193010) ; 鎮西 恒雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (20197643) ; 藤正 巖 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30010028)
• Keywords: マイクロマシニング / 仮想現実 / マイクロサ-ジェリ / テレオペレ-ション / マイクロアクチュエ-タ / マイクロセンサ

Research Abstract

この研究は、急速に発展してきた微細加工技術と、仮想現実技術とを高次元で融合し、マイクロサ-ジェリを行う遠隔マイクロ手術装置を製作することに向けるために、種々の応用開発技術を確立することにある。本年度は、マイクロ手術装置に使用するマイクロアクチュエ-タを製作するための半導体プロセスの確立と、マイクロアクチュエ-タの設計と試作、視覚センサの開発を行なった。
1.マイクロアクチュエ-タの設計、製作
マイクロアクチュエ-タの製作に必要な半導体プロセスの確立を行なった。マイクロアクチュエ-タは次のような手順で製作する。1)減圧化学気相成長法でシリコン系の薄膜を積層する。2)フォトリソグラフィ法で成長した薄膜の上にマスクパタ-ンを形成する。3)反応性イオンエッチング法で薄膜をエッチングする。4)1)〜3)を繰り返し、十分なパタ-ンを形成した後、ウェットエッチングで犠牲層を除去して可動部分を分離する。上記プロセスの各段階で使用する機器の条件設定を変化させて、制御性良く構造を形成できる条件を求めた。
同時に、マイクロ手術装置に使用するマイクロアクチュエ-タに要求される仕様をまとめ、設計を行なった。現在上記半導体プロセスでマイクロアクチュエ-タの試作を行なっている。
2.視覚センサの開発
現在、視覚センサとして極細径内視鏡の開発を行なっている。イメ-ジファイバは極細径としたとき、使用可能な光ファイバの本数が減少し、極端に解像度が低下する。この解像度の低下を防ぎ良好な画像を得るため、内視鏡機構の改良と内視鏡画像処理法に関し、実際のイメ-ジファイバを用いた実験と平行してコンピュ-タグラフィックを用いたシミュレ-ションとを用いて研究を進めている。

Research Products

• [Publications] 藤正 巖: "雑音振動で動くモ-タとその応用の可能性" Micro Machine. 4. 33 (1991)
• [Publications] 藤正 巖: "医療用マイクロロボット" マイクロロボット開発に関する調査研究報告書(機械システム振興協会,日本産業用ロボット工業会). 35-50 318-339 447-487 (1991)
• [Publications] 藤正 巖: "国際医用物理・生体工学会議テ-マセッション:Micromechanical System,Microsensors and Tele operation in Future Medicine" BME. 5. 18-19 (1991)
• [Publications] 藤正 巖: "振動の場のエネルギ-を使用する集積型アクチュエ-タの開発" Micro Machine. 5. 21-26 (1992)
• [Publications] 松浦 弘幸: "振動場のエネルギ-を使う人工筋肉の設計研究" 医用電子と生体工学. 30(Suppl). (1992)
• [Publications] 藤正 巖: "人工現実感とマイクロロボット" OHM Bulletin. 27. 8-9 (1991)
• [Publications] 藤正 巌: "マイクロマシン開発ノ-トブック" 秀潤社, 209 (1991)