2012 Fiscal Year Annual Research Report

ダイナミック特性を考慮したハイブリッド型顕微作業システムに関する研究

Research Project

Project/Area Number	23760239
Research Institution	Kogakuin University
Principal Investigator	見崎大悟工学院大学, 工学部, 准教授 (00361832)
Keywords	マイクロマシン / 作業支援システム / ＶＲ / 液架橋力 / 力覚
Research Abstract	近年，圧力センサや流量センサなどの製品の大部分は半導体とMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術で製作されるようなマイクロパーツによって構成されている．また回路の集積化や，製品のコンパクト化の流れも大きい．加工技術の向上に伴い製作できる部品のサイズが縮小化し，数十[μm]から数百[μm]で，質量が1[mg]以下のいわゆるマイクロパーツの数も増えている．今後マイクロパーツはさらに種類，生産数ともに増加することが予想される．しかし，マイクロパーツの操作技術・環境の開発は十分とはいえないのが現状である．そこでマイクロパーツを1つずつ持ち上げ，任意の場所に正確に配置し，複数のパーツを3次元的に組み立てることの可能な操作技術・環境が必要となる．本研究では，操作者に力覚フィードバックを与えるハプティクス・デバイスを使用し，触感覚的な操作性の向上をおこなう．さらに，視覚的補助を加えることで，操作者の操作性がより向上されることから，仮想三次元モデル表示による視覚的支援もおこない，触覚と視覚，二種類の作業支援機能を実装した顕微鏡下微細作業用システムの開発とその操作性検証をおこなう．また，微小物体のハンドリングにおいて，動的な液架橋力の変化を利用して効果的なハンドリングツール及びその手法の提案をおこなった．提案したシステムを統合して，200μmサイズの微細部品の立体組み立て実験をおこない，提案手法の有効性を確認した結果，平均作業時間で約46%の作業時間短縮結果を確認した。また，作業者の作業経験を問わず一律に作業時間軽減の作業支援効果があることを示した．