2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Analysis of Displacement-amplified Electromagnetic Actuator and Its Control System
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16K18001
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
難波江 裕之 東京工業大学, 工学院, 助教 (90757171)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電磁吸引力 / 変位拡大機構 / 駆動時間 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，微小な動作を大きな動作に換する手法である位大機構と電磁吸引力を組み合わせることで，微小ギャップでの高い電磁吸引力を長ストロークにて利用することにより，高効率高速でのサブミリメータオーダーの直動動作が可能な電磁アクチュエータを対象としている．本アクチュエータに関しては，その動作原理の証及びサブミリメータストロークでの高速往復運動での有用性の実証に成功しているものの，動的解析を元としたパラメータの最適化などの設計手法，また制御手法や位センシングの手法などの制御システムの確立は十分には行われていない況である．そのため，未知の部分が多いその特性を解明し，設計や制御手法を確立することで，そのポテンシャルを十分に発揮させる環境を整える必要がある．
本年度は，位大機構一体型電磁アクチュエータに関して，設計パラメータの最適化，並びに設計指針の確立に必要な，動的特性についての解析を行った．慣性抵抗及び粘性の影響を検証した．本アクチュエータと同様に電磁吸引力を利用したアクチュエータであるソレノイドアクチュエータに見られるように，双方向の駆動において一方を電磁吸引力，片方をバネによって駆動する方式は実用上有用な方式であり，本アクチュエータに関しても有力な構成様式である．そのため本年度は，バネ負荷が加わった場合について検証を行い，シミュレーション及び実験によって本手法の有効性を確認した．またセンシング技術として埋込み式の手法に関しても検討を行った．
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