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2013 Fiscal Year Annual Research Report

多自由度微小力センサを用いた細胞剛性計測

Research Project

Project/Area Number 24760208
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

大原 賢一  名城大学, 理工学部, 准教授 (50517886)

Keywords細胞剛性計測 / マイクロハンド
Research Abstract

本研究では,2本指マイクロハンドによる多自由度での細胞特性計測を目的とし,H25年度では,H24年度に確立した2自由度での計測技術を基盤として,センサのデザインの検証およびマイクロハンドによる剛性計測速度の改善および計測対象の多様化を図った.
新たな多自由度の力センサの開発においては,前年度に検証したエンドエフェクタのデザインに従い,製作方法の検討を進めた.センサ出力の増幅や,温度変化に伴うノイズ成分の除去のためのセンサデザインを行い,
シミュレーションを通じてその有効性を確認した.また,外部回路を必要としないようにするために,4ゲージ方によるデザインも行い,製作のための最適なパラメータを導出した.これらの成果に基づき,小型な多自由度微小力センサの設計方法を確立した.
一方で細胞の剛性計測の自動化に対しては,H24年度まではNIH-3T3を中心に剛性計測を行ってきたが,H25年度では,細胞だけでなく,細胞塊を内包したゲルカプセルの把持も実施し,細胞塊が形成されていく過程でゲルカプセルの剛性が変化していく様子を計測できており,開発物の汎用性の高さを示すことができた.また,サンプルの計測に関わる時間も自動化により大幅に改善され,10サンプルの計測にかかる時間を従来の6分/個から,1.5分/個程度まで高速化を図ることができてきた.また,本研究の成果をInternational Conference on Robotics and Automation(ICRA2014)においても報告を行った.
今年度の研究成果はIEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronicsに投稿しており,全体の成果を踏まえて論文化を進めている.

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013 Other

All Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] Automated Cell Stiffness Measurement with Two-Fingered Microhand using Micro Force Sensor2014

    • Author(s)
      Hiroyuki Yabugaki, Kenichi Ohara, Masaru Kojima, Mitsuhiro Horade, Kazuto Kamiyama, Shinji Sakai, Takanori Kihara, Yasushi Mae, Tamio Tanikawa, and Tatsuo Arai
    • Organizer
      International Conference on IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics
    • Place of Presentation
      Besancon, France
    • Year and Date
      20140708-20140711
  • [Presentation] 微小力センサ搭載型マイクロハンドによる自動細胞剛性計測2013

    • Author(s)
      藪垣博之,大原賢一,小嶋勝,洞出光洋,神山和人,境慎司,木原隆典, 前泰志,谷川民生,新井健生
    • Organizer
      第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20131218-20131220
  • [Presentation] 微小力センサ搭載型マイクロハンドによる細胞剛性計測の自動化2013

    • Author(s)
      藪垣博之,大原賢一,小嶋勝,境慎司,洞出光洋,前泰志,谷川民生,新井健生
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      20130525-20130528
  • [Presentation] Automated Stable Grasping with Two-Fingered Microhand using Micro Force Sensor2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Yabugaki, Kenichi Ohara, Masaru Kojima, Yasushi Mae, Tamio Tanikawa, Tat- suo Arai
    • Organizer
      International Conference on Robotics and Automation
    • Place of Presentation
      Karlsruhe, Germany
    • Year and Date
      20130506-20130510
  • [Remarks] ロボットシステムデザインデザイン研究室ホームページ

    • URL

      http://mechatronics.meijo-u.ac.jp/labs/rrr001/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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