1998 Fiscal Year Annual Research Report

多数のマイクロマシンの集積化による生物型機械システム

Research Project

Project/Area Number	09450104
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	藤田博之東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90134642)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	年吉洋東京大学, 生産技術研究所, 講師 (50282603)
Keywords	マイクロマシン / 集積回路技術 / マイクロマシニング / セルラーオートマトン / 分散制御 / 遺伝的アルゴリズム / マイクロアクチュエータ
Research Abstract	生体においては免疫系から繊毛に至るまで単純な要素を多数用いることによって、全体として高次の機能を果たす例が多い。このような生物の仕組みに学び、本研究は環境に応じて動作するマイクロマシンを単位として、それを多数配列した分布型機械システムを構築することを目的として行った。単位になるマイクロマシン(セル)は、センサ、アクチュエータ、電子回路を一体集積化したものであるが、その製作法と分散協調制御法を研究した。研究対象には、マイクロアクチュエータのアレイを各セル内のセンサと回路で制御する、知能化した分散搬送システムを選んだ。多数のセルとそれらの間の結線を一括製作できるものとする。今年度は次の二点について、以下の結果を得た。 (1) 搬送システムの一端に供給した種々の物体を認識して、望みの位置と方向に合わせる作業を例題として、所定の機能を個々のセルの動作の総合として発揮させるため必要なセルの論理構成と動作決定ルールを研究した。自分自身のセンサ及び近傍との通信で得た情報に基づいて自分の行動を決定するために、二次元セルラー・オートマトン理論を拡張して用いた。このような二次元セルラー・オートマトンの取り得る状態は極めて多く、いわゆる複雑系として取り扱う必要がある。複雑系の設計手法として最近注目されている遺伝的アルゴリズム(GA)を用い、搬送システムの数理シミュレータと組み合わせて行動決定のルールの最適化を行った。100世代程度の世代交代の後、位置決めと方向合わせが可能な解を得た。 (2) 物体の形状を認識してそれを別々の方向に運ぶタスクを考え、これを分散情報処理とアレイ化アクチュエータの協調動作で実行するシステムを研究した。このシステムの要素となる、アレイ化アクチュエータ、分散情報処理による形状認識(多角形の頂点を検出)を行う集積回路チップ、アクチュエータ駆動用の高電圧ドライバチップを製作し、動作を確認することができた。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] HIROYUKI FUJITA: "Microactuators and Micromachines" PROCEEDINGS OF THE IEEE. 186・8. 1721-1732 (1998)
[Publications] Ignaz Kohlbecker・Hiroyiki Fujita: "Distributed Control of an Intelligent Surface" POURTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT MATERIALS′98. 304-305 (1998)
[Publications] Y.Mita, A.Kaiser, P.Garda, M.Milgram, D.Collard, H.Fujita: "Distributed Vertices Extraction Algorithm for Object Classification Micro Systems" 4th JAPAN-FRANCE CONGRESS & 2nd ASIA-EUROPE CONGRESS on MECHATRONICS. 2. 482-485 (1998)
[Publications] G.Bourbon, P.Minotti, P.Helin, T.Masuzawa and H.Fujia: "Motive Surfaces using Active Polysilicon Microstructures Coated on Tool Machined Macroscopic, Component" Proc.of The Forth Imernational Conference on Intelligent Materials (ICIM′98).306-307 (1998)
[Publications] 三田吉郎,A, Kaiser, P.Gards, M.Milgram, 藤田博之: "形状認識を行なう分散型マイクロ搬送システム" 第11回SICE自律分散システム・シンポジウム. (1999)
[Publications] Hiroshi Toshiyoshi, Yoshio Mita, Minoru Ogawa, Hiroyuki Fujita: "SILICON NICRO MOTHERBOARDS FOR THREE-DIMENSIONSL ASSEMBLING OF MICRO SYSTEMS" T. IEE Japan. 118-E(10). 444-448 (1998)
[Publications] 藤田博之、他: "生物に学ぶマシン--柔らかく優しく動く機械" 第12回「大学と科学」公開シンポジウム組織委員会、(株)クバプロ, 175 (1998)
[Publications] 藤田博之、他: "免疫型システムとその応用--免疫系に学んだ知能システム" コロナ社, 167 (1998)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

多数のマイクロマシンの集積化による生物型機械システム

Principal Investigator

藤田 博之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90134642)

Research Products

[Publications] HIROYUKI FUJITA: "Microactuators and Micromachines" PROCEEDINGS OF THE IEEE. 186・8. 1721-1732 (1998)

[Publications] Ignaz Kohlbecker・Hiroyiki Fujita: "Distributed Control of an Intelligent Surface" POURTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT MATERIALS′98. 304-305 (1998)

[Publications] Y.Mita, A.Kaiser, P.Garda, M.Milgram, D.Collard, H.Fujita: "Distributed Vertices Extraction Algorithm for Object Classification Micro Systems" 4th JAPAN-FRANCE CONGRESS & 2nd ASIA-EUROPE CONGRESS on MECHATRONICS. 2. 482-485 (1998)

[Publications] G.Bourbon, P.Minotti, P.Helin, T.Masuzawa and H.Fujia: "Motive Surfaces using Active Polysilicon Microstructures Coated on Tool Machined Macroscopic, Component" Proc.of The Forth Imernational Conference on Intelligent Materials (ICIM′98).306-307 (1998)

[Publications] 三田吉郎,A, Kaiser, P.Gards, M.Milgram, 藤田博之: "形状認識を行なう分散型マイクロ搬送システム" 第11回SICE自律分散システム・シンポジウム. (1999)

[Publications] Hiroshi Toshiyoshi, Yoshio Mita, Minoru Ogawa, Hiroyuki Fujita: "SILICON NICRO MOTHERBOARDS FOR THREE-DIMENSIONSL ASSEMBLING OF MICRO SYSTEMS" T. IEE Japan. 118-E(10). 444-448 (1998)

[Publications] 藤田博之、他: "生物に学ぶマシン--柔らかく優しく動く機械" 第12回「大学と科学」公開シンポジウム組織委員会、(株)クバプロ, 175 (1998)

[Publications] 藤田博之、他: "免疫型システムとその応用--免疫系に学んだ知能システム" コロナ社, 167 (1998)

藤田博之東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90134642)