2005 Fiscal Year Annual Research Report
局所狭隘作業機器への応用可能なマイクロアクチュエータ構造体システムの研究
Project/Area Number |
16078211
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Research Institution | Okayama University |
Principal Investigator |
神田 岳文 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 講師 (30346449)
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Keywords | マイクロアクチュエータ / マイクロモータ / 超音波モータ / エンコーダ / 形状記憶合金 / 圧電性高分子 / サーボモータ / 姿勢制御 |
Research Abstract |
前年度に引き続き、アクチュエータ・センサ・構造体の各要素の設計技術と、これを製作するプロセス技術の開発を進めた。マイクロ超音波モータの制御を行うためのマイクロエンコーダ、姿勢制御のための形状記憶合金アクチュエータ、圧電性高分子センサの試作・評価を行った。 1.狭隘作業機器先端での微細作業を実現するためのマイクロサーボモータの実現を目指し、マイクロ超音波モータの制御を行うために必要なマイクロエンコーダを磁気抵抗センサおよび磁気パターンにより構成する。マイクロ超音波モータについてはケース部分も含めた直径が1.8mmとなるものの評価により、5μNmのトルクを得た。このモータの角度を2°の角度分解能で検出するために、40μmピッチの磁気パターンを磁気抵抗センサによって検出する。実際にこの検出が可能であることを、In-Planeレーザ表面速度計を用いて確認した。磁気抵抗センサの大きさから、直径3mm以下にモータとエンコーダを収めることが可能となった。 2.全体の変形(姿勢制御)を行うためのアクチュエータおよびセンサの開発を行った。アクチュエータとして、長さ30mmの形状記憶合金ワイヤを4本用いて、アルミ板から切り出した最薄部厚さ0.1mmの弾性ヒンジからなる3自由度アクチュエータを試作し、レーザ光による加熱駆動を行い、変位20mmを得た。また、変位を検出するセンサとして圧電性高分子材料(P(VDF/TrFE)をディスペンサにより樹脂板状に塗布したものを作成した。このセンサについて空圧アクチュエータによる樹脂板のたわみを検出する評価実験を行い、数Hzの動きを検出可能であることを確認した。
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