2013 Fiscal Year Annual Research Report
着脱自在な構造を有する複雑管内探査用球状型アクチュエータ群の開発
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23560509
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| Research Institution | Tohoku Gakuin University |
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Principal Investigator |
矢口 博之 東北学院大学, 工学部, 教授 (70192383)
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| Keywords | アクチュエータ |
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| Research Abstract |
平成２３および２４年度で試作した，小口径アクチュエータの走行原理を適用しても大口径管内走行には対処させることができない．平成２５年度では，電磁力を用いて振動系を励振させ，生じる慣性力を推進力として有効利用する新たな手法に取組んだ．アクチュエータ本体支持部に永久磁石を設置し，振動体を傾斜することにより発生する慣性力で，支持部の保持力を周期的に変化させて一方向移動を実現することを明らかにした．また，本移動原理により平面は勿論，円筒などの曲面上を走行可能で，減速器などの付加的装置を必要としないことを予備実験において確かめた．この原理を適用して，電磁振動体４個を配置し，大口径の配管内を往復移動が可能な電磁アクチュエータを設計した．寸法は，全長40 mm，外径100 mm，総質量は約60 gで，内径100 mm以上での管内走行が可能である．また，本アクチュエータの中心部付近に空洞部を設けて，平成２３および２４年度で試作した内径35 ｍｍの小口径配管内走行用アクチュエータを本体内に挿入した．更に，永久磁石を用いた大小２つのアクチュエータについての着脱構造について検討を行った．大口径用のアクチュエータの走行特性を実機試験により測定した．入力0.3 W(入力電圧2 V，入力電流0.16 A)の電力をアクチュエータに入力した場合，本アクチュエータは100 gの質量を牽引しても垂直上昇することが確認された．最後の集大成として，大小異なる２つのアクチュエータを結合させたアクチュエータ群を用いて，配管内を走行させた．本電磁アクチュエータ群は，複数の電力増幅器と信号発生器およびパソコンのみで管内検査が可能であることを明らかにした．本年度の成果は，海外雑誌１，国内講演発表１として纏めた．科学研究費交付期間である平成２３年４月から平成２６年３月までの３年間において得られた結果は，海外雑誌５，国外発表３，国内発表２として纏めた．
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