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

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16078211
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 神田 岳文 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助教授 (30346449)
• 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

前年度までの研究に引き続き、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とマイクロエンコーダによるマイクロサーボモータ、形状記憶合金アクチュエータと圧電性高分子センサによる姿勢制御アクチュエータシステムの試作・評価を行った。
微細作業用アクチュエータシステムを実現することを目的とし、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した。これらの要素技術により、直径3mm以下の、モータ・エンコーダー体型のアクチュエータの試作・評価を行った。
直径2mmのマイクロ超音波モータと一体となった直径3mmのマイクロエンコーダの試作を行った。磁気ドラムの磁気パターンを読み取り、ロータの回転速度制御を行うことに成功した。
狭隘作業機機器全体の変形(姿勢制御)を行うための、構造体(姿勢制御)用アクチュエータおよびセンサについては、ペースト状の光機能性材料と、形状記憶合金の組み合わせによりアクチュエータシステムの試作を行った。レーザ光による形状記憶合金の変形を用いたアクチュエータユニットの評価を行っている。ディスペンサとUVスポット光源を用いて光学樹脂を成形することにより、形状記憶合金および構造体上に導光路を作製した。また、加熱状態の評価はサーモトレーサを用いて行った。アクチュエータ部の長さ40mmの1自由度のユニットについて、端部において0.5mmの変位を実現した。