2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24560291
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
佐々木 実 岐阜大学, 工学部, 教授 (20183379)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉川 浩久 岐阜大学, 工学部, 准教授 (60324282)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | IPMC / 高分子アクチュエータ / 高精度制御 / 導電性高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子アクチュエータは従来型アクチュエータと異なり低質量，低消費エネルギーという利点を持つ．そして，高分子の柔軟性による，しなやかな動きをするユニークなアクチュエータとなる．変形性の向上は脱水した銀メッキSelemion CMV だけではなく，脱水した銀メッキNafion（DuPont 社製イオン交換膜）に関しても認められ，変形量と印加電荷量の比例関係があり、電荷制御による変形制御が可能であることが示された．これら実験結果から，「脱水」と「銀メッキ」の二要素がIPMC の屈曲変形制御性向上に寄与していることがほぼ明らかとなった．脱水した銀メッキタイプのIPMC は問題点の「（i）低変形性」と「（ii）溶媒使用」をクリアしているが，「(iii)低発生力」はまだ解決されていない．我々は、研究を推し進める中で、(i)、(ii)、(iii)全ての問題をクリアするであろう，新しいラミネートタイプ高分子アクチュエータのプロトタイプ作製に成功し，更にその性能評価を行った．これは非常に単純な構造をしたものであり，塩ビ（PVC）板をCFRP 板に接着剤で貼り付けたものである．印加電圧の絶対値を1～2V 以上に維持しながらコンピュータ・DSP による電源電圧の制御を行うと同時に，基準抵抗R にかかる電圧をモニターして電流（すなわち電荷）計測を行い，現在の供給総電荷量をコンピュータ・DSP を援用してリアルタイム計測した．得られた総電荷量を基にその時点の曲率変形を割り出し，目的の曲率変形が実現されるように印加電圧をコンピュータ制御した．しかしながら、理想状態のIPMC の曲率変形と現実の曲率変形にはズレが生ずると考えられる．そのズレを補償するために，IPMC 屈曲制御時には周期的に曲率の実測を行い，電圧、電流（電荷）制御による補正をかけるような制御系を構築し．高精度制御することに成功した．
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