2006 Fiscal Year Annual Research Report
アザラシ型位置決め機構を用いたメゾ/マイクロ/ナノマニピュレータの開発
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16078214
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
古谷 克司 豊田工業大学, 工学部, 助教授 (00238685)
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| Keywords | 圧電アクチュエータ / 位置決め / 移動機構 / パルス密度変調 / 摩擦 / 真空 / 慣性力 / シミュレーション |
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| Research Abstract |
近年,ナノテクノロジー,微小電気機械システム(MEMS)技術の進展は著しいが,実用化にあたっては従来の寸法の機械とのギャップが存在し,それを埋める必要性が叫ばれている.そのため,中間のメゾスケール機械にも注目が集まっている.
本研究では,平成21年3月までにナノメータからミリメートルオーダまでの領域で物体を操作・観察するシステムのための位置決め機構を開発することを目的とする.そのために,粗動と微動を一つの小型の機構で実現するアザラシ型機構を用いる.
本年度は以下の2点について検討した.
1.微動のための圧電素子の駆動法の開発
シミュレーションによりリニアアンプ方式および電圧駆動と比較した.系の固有振動数より十分に高いパルス周波数で駆動すれば,パルスによる振動は発生しなかった.そのため,リニア駆動とは差がない.電圧パルス駆動では,目標値に到達しても常にパルスを与えるため,電流が流れ損失が発生する.電流パルス方式ではそれがない.したがって,電流パルス方式が優れていると考えられる.
2.超高真空下における動作特性試験機の開発
電子顕微鏡内や宇宙環境などの通常環境以外でも動作できる機構とすることが求められる.昨年度から製作中の真空チャンバ内で摩擦摩耗試験を行うための試験機の設計・試作試作を継続した.慣性力を用いて摩擦力を制御するアザラシ型位置決め機構を提案した.しゅう動面の材質を試した結果,アルミニウム合金とステンレスとの組み合わせが安定した移動特性を得るために適していることが明らかになった.
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