2007 Fiscal Year Annual Research Report
生物規範型水中マイクロロボットの外部磁界による運動制御技術の確立
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18560251
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
本田 崇 Kyushu Institute of Technology, 工学研究科, 准教授 (70295004)
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| Keywords | マイクロロボット / 生物模倣技術 / 磁気アクチュエータ / 永久磁石 / ワイヤレス駆動 / 磁気応用 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、永久磁石を内蔵した水中マイクロロボットを、駆動磁界の波形を制御することによってワイヤレスで、かつ3次元的に泳動させる技術の確立にある。本研究のユニークな特徴は、水棲生物の泳動を真似た推進機構を磁気アクチュエータにより駆動することにあり、生物模倣技術と磁気応用の融合を試みる新規なものである。本年度は、前年度までの研究成果に基づき、魚型とゲンゴロウ型のマイクロロボットに3次元運動を付与するための基礎的検討と応用研究を実施した。以下に、研究概要をまとめる。
1.上下運動法の確立 マイクロロボットに潜行や浮上を行わせるための手法について検討を行った。直流バイアス磁界を使った磁気トルク利用による方法と重心を移動する方法の他、空気圧制御による浮き袋を利用する方法の3種類の方法を試みた。その結果、いずれの方法でも上下運動が可能であることを示した。
2.マイクロロボットの外部磁界による3次元泳動法の確立 前年度に確立した旋回方法に対して、1で述べた上下運動の中から重心移動による方法を組み合わせて3次元運動をするための条件を検討した。重心移動が生じる磁界強度と旋回するための磁界の条件をずらすことでそれぞれを独立に制御できることを明らかにし、本研究の目指す3次元泳動を実現した。
3.マン-マシンインターフェイスの開発 本マイクロロボットは構造が単純なため、磁気現象やロボットをわかりやすく説明する科学教材としても期待できる。そこで、推進機構と同じ動きをするマン・マシンインターフェイスを開発し、直感的にマイクロロポットを制御する新しい科学教材を提案した。本教材を用いた出前講義を実施し、高い教育的効果があることを確認した。
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