| Research Abstract |
本研究の目的は,静電誘導アクチュエータの原理に基づき,紙やフィルムなどのシート部材を自在に搬送するデバイスを実現することである.そのために,3相電極構造における1自由度の静電誘導駆動に関して,駆動力と移動体抵抗値との関係などを明らかとし,駆動特性のモデル化,および,それに基づく最適化を行うことを本年度の研究目標とした.
静電誘導アクチュエータに関しては古くから知られているために過去にも様々なモデリングが行われている.しかし,過去の研究はいずれもバルク状の移動体を想定しており,本研究が対象とするシート状の移動体には,過去のモデルが適用できない.静電誘導アクチュエータでは,物体表面の導電性が性能に大きな影響を与えるが,シート状部材の場合,シートの表面・裏面の両者が駆動性能に寄与することから,両面の影響を加味したモデルを構築する必要がある.本研究では,試作した3相電極,ならびに,数種類の紙の電気的特性を等価回路モデルとして表し,シート表面に流れる微小電流が形成する電荷パターンや,シート内部の誘電分極の状態を定性的に解析できるモデルを構築した.モデルでは,発生力などを定量的に見積もることは難しいが,発生力の変化傾向を推測することが可能であり,最適な駆動周波数の解析が可能である.解析した最適駆動周波数を,実験的に確認した最適駆動周波数と比較したところ,解析と実験の傾向は概ね良い一致を見せており,解析モデルの妥当性が確認できた.今後は,実験サンプルを増やし,解析モデルの精度向上を行うとともに,実験装置や解析モデルの2自由度への拡張を行いたい.
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