2008 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 Toyota Technological Institute, 工学部, 教授 (00238685)
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| Keywords | 圧電アクチュエータ / 移動機構 / 摩擦 / 位置決め / マニピュレーション / シミュレーション |
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| Research Abstract |
(1) マイクロ・ナノマニピュレータの製作
XYθ方向に対象物を移動させるためには3自由度アザラシ型機構を用いた. Z方向は1自由度機構を用いた. これにより4自由度を持つマイクロマニピュレーションを構築した. 直径70μm程度のガラスビーズを操作するために, 真空吸引とピンセットによる方法を比較した. 真空吸引の方法は, ノズルの整形が難しいことが明らかになった. ピンセットによる方法では, 支障なく把持することができた. ピンセットをバイモルフ型圧電素子で構成し, 一方を加振したときに他方へ伝わる微小振動により, 把持を検出した.
(2) 微小物体の操作実験
ビジュアルフィードバックをすることで, 自動で微小物体を操作できるようにした. また, ローカル・マシニング・ステーション方式を適用することで, レンズ倍率を変えて操作範囲を変更しても, 同程度の誤差に収めることができた. ステージの位置決め精度は1ピクセル以内であったが, ピンセットからのリリース時に外れないことがあった. それにより, 誤差が発生した.
(3) 電流パルス駆動法の解析
これまでの実験により, ヒステリシスが少ない駆動が可能であることがわかっている. 今年度はフレーム内に圧電アクチュエータを設置し, 外部からボルトで締め付けることにより負荷を加えた場合の影響を, 実験とシミュレーションモデルにより解析した. 負荷が小さいときにはシミュレーションと実験は一致するが, 大きくなると差が大きくなることが明らかになった.
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[Book] 実用精密位置決め技術辞典2008
Author(s)
精密工学会超精密位置決め専門委員会監修 ; 古谷克司(分担)
Total Pages
182-183, 206-212, 682-687, 687-692
Publisher
産業技術サービスセンター
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