2008 Fiscal Year Annual Research Report
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20560231
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
阿部 幸勇 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 助手 (80261600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内山 勝 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30125504)
近野 敦 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90250688)
姜 欣 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30451537)
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| Keywords | 力センサ / マイクロピンセット / 弾性ヒンジ / 溝付きはり / 超弾性 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は, 微小物体をハンドリングすることを想定したマイクロピンセットを製作することである. 具体的には, サブミリサイズの物体の把持・操作作業に用いる, 力覚を提示できるマイクロピンセットの製作と, 操作者へ力覚の提示を行うマスタースレーブ型制御システムを構築することである.
本年度は力覚提示を行う際に重要となるスレーブ側の力センサ部の力情報と物体把持位置情報の検出メカニズムについて検討を行った. 力検出部に用いるH溝型はりは, 測定に必要な方向には大きな可変形性を持ち, その他の力検出に不要な方向には剛性を持つはり構造である. このH溝はりの信号検出部であるはりの4点の溝部におけるひずみ信号の取得のしかたによって, 力情報のみを得ることも, あるいは物体の把持位置情報のみを得ることも, また両者を合わせて取得することも可能であることを, 材料力学的な見地からと上皿天秤の秤量バランス機構として用いられているロバーバル機構をもとにした機構解析から証明した. さらに, この妥当性については, モデルを用いた実験とFEAによって確認をした. この信号取得方法は簡単な機構からなるもので, 信号の混信が少ないことから, その信号処理に費やす計算時間も最小にできる. このことによってシステムの操作性が大きく向上すると考えられる.
開閉機構運動機構の回転部は弾性ヒンジを用いたリンク機構を採用することで, その溝形状も含めた検討は終えている. また, スレーブ側のマイクロピンセットの材料として考えているTi-Ni超弾性合金については, これまで供給をしていた企業が生産を中止していることから, 新たな方策が必要となっている.
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