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2007 Fiscal Year Annual Research Report

超精密モーションコントロールに用いるエネルギー還流駆動方式の弾性表面波モータ

Research Project

Project/Area Number 16078204
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

黒澤 実  Tokyo Institute of Technology, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (70170090)

Keywordsアクチュエータ / 超音波モータ / 圧電 / 弾性表表面波 / MEMS / マイクロアクチュエータ / 超音波 / レイリー波
Research Abstract

動作解析のため,コンタクトメカニクスの概念を適用して,ステータとスライダの接触・摩擦に関するモデル化を元に,動作シミュレーションを行った。実際の実験結果との比較検討を行い,構築した動作シミュレーションモデルが,現実の実験結果を良く表していることを示した。しかし,シミュレーションに含まれていない物理パラメータの影響で,定量的に完全に一致するところまではいっておらず,さらに改良を必要としていることがわかった。
まだ,駆動面における表面電荷と水分による影響が,駆動状態に大きく影響している可能性があるという知見をもとに,摩擦帯電による吸着現象が,動作の不安定性に大きく影響している可能性を確かめるため,ブラックLN基板を用いた動作実験を行った。その結果,これまでは困難であった,平面スライダでの動作を実現することに成功し,今後のデバイス設計に関して受有用な指針を明らかにできた。
制御に関しては,不感帯の変動や停止特性のモデル化などの検討により導出したモータの精密な等価キデルをもとに,制御システムの構築を行った。非線形性を補正するフィードフォーワードと負帰還制御を組み合わせたシステムとして位置制御を試みた。この結果についてはまだ検討途中であり,次年度への継続課題となっている。

  • Research Products

    (17 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 弾性表面波アクチュエータ2008

    • Author(s)
      黒澤実
    • Journal Title

      トライボロジスト 53

      Pages: 82-87

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 不感帯を考慮した環流型弾性表面波モータの速度制御2007

    • Author(s)
      黒渾実, 鈴木貴也, 浅井勝彦
    • Journal Title

      日本AEM学会誌 15

      Pages: 125-131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of Scattering by Surface Acoustic Wave Motor Slider Using Finite Element Method Simulation2007

    • Author(s)
      M. K. Kurosawa, Y. Miyazaki, and T. Shigematsu
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys. 46

      Pages: 4915-4920

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超音波モータのマイクロ化の試み2007

    • Author(s)
      黒澤実
    • Journal Title

      超音波TECHNO 19

      Pages: 93-98

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 弾性表面波モータ2007

    • Author(s)
      黒澤実
    • Journal Title

      電気学会誌 127

      Pages: 285-287

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] モデルに基づく弾性表面波モータの位置制御に関する研究2008

    • Author(s)
      岡野雅樹, 黒澤実
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉・千葉工業大学
    • Year and Date
      20080317-19
  • [Presentation] 自走型弾性表面波モータの実現に向けた検討2008

    • Author(s)
      北村佑太, 黒渾実, 重松隆史, 高木秀樹
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉・千葉工業大学
    • Year and Date
      20080317-19
  • [Presentation] 弾性接触モデルを用いたSAWモータの動作シミュレーション2008

    • Author(s)
      黒澤実, 重松隆史
    • Organizer
      圧電材料・デバイスシンポジウム2008
    • Place of Presentation
      仙台・東北大学
    • Year and Date
      20080124-25
  • [Presentation] Friction Drive Simulation of a Surface Acoustic Wave Motor by Nano Vibration2007

    • Author(s)
      M. K. Kurosawa and T. Shigematsu
    • Organizer
      European Nano Systems 2007
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      20071203-04
  • [Presentation] Friction Drive Simulation of a Surface Acoustic Wave Motor Characteristics Based on Contact Mechanics2007

    • Author(s)
      黒澤実, 重松隆史
    • Organizer
      第28回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波・つくば国際会議場
    • Year and Date
      20071114-16
  • [Presentation] 抵抗接続による弾性表面波アクチュエータの低消費電力駆動2007

    • Author(s)
      石上陽平, 桐ケ谷昌広, 佐藤正博, 黒澤実
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      甲府・山梨大学
    • Year and Date
      20070919-21
  • [Presentation] Modeling of A Single Phase Drive Surface Acoustic Wave Motor2007

    • Author(s)
      M. Okano and M. K. Kurosawa
    • Organizer
      6th Int Symp. on Linear Drives for Industrial Applications, LDIA2007
    • Place of Presentation
      Lille, France
    • Year and Date
      20070916-19
  • [Presentation] Design Criteria for Stable friction Drive Operation of Surface Acoustic Wave Motor2007

    • Author(s)
      T. Shigematsu and M. K. Kurosawa
    • Organizer
      2007 IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM 2007
    • Place of Presentation
      Zurich, Switzerland
    • Year and Date
      20070904-07
  • [Presentation] Conversion to mechanical linear motion from RF electric power using lithium niobate2007

    • Author(s)
      M. K. Kurosawa (invited)
    • Organizer
      Int. Conf. on Electroceramics, ICE 2007
    • Place of Presentation
      Arusha, Tanzania
    • Year and Date
      20070731-0903
  • [Presentation] Stability Improvement of Surface Acoustic Wave Motor Using Chemically Reduced Lithium Niobate2007

    • Author(s)
      T. Shigematsu and M. K. Kurosawa
    • Organizer
      14th'Int.Conf. on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems, Transducers and Eurosensors '07
    • Place of Presentation
      Lyon, France
    • Year and Date
      20070710-14
  • [Presentation] Study on Modeling of Surface Acoustic Wave Motor2007

    • Author(s)
      M. Okano and M. K. Kurosawa
    • Organizer
      2007 IEEE International Symposium on Industrial Electronics, ISIE 2007
    • Place of Presentation
      Vigo, Spain
    • Year and Date
      20070704-07
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.kurosawa.ip.titech.ac.jp/

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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