2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Microrobot Performing High-Power Needed Tasks in Narrow Space
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26289025
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉田 和弘 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (00220632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金 俊完 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40401517)
嚴 祥仁 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (20551576)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マイクロマシン / 先端機能デバイス / マイクロロボット / ER（電気粘性）流体 / 交流圧力 / 多自由度 / MEMS / 高アスペクト比 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
震災等による建築物倒壊現場の瓦礫内，原子炉や化学プラントの細管内等の狭隘空間において高パワー作業を行うマイクロロボットを，研究代表者らが提案，開発している，交流圧力源を用いた多自由度ERマイクロフィンガシステムを発展，応用して実現することを目的に研究を行い，以下の研究成果を得た．
（１）2自由度ERマイクロフィンガシステムの特性実験：前年度に試作した2自由度ERマイクロフィンガシステムについて特性実験を行った．本システムは，直径3.2mmの圧電バイモルフで直径3.3mmのシリコン製ダイアフラムをたわみ振動させるマイクロ交流圧力源，研究代表者らが開発したPDMS（シリコーンゴム）のマイクロモールディング技術を応用して製作した長さ1.9mmで2自由度の屈曲動作を行うマイクロフィンガ，幅0.1mm，高さ0.04mm，長さ0.8mmの流路の上下に電極を有し電圧印加によるER（電気粘性）流体の粘度変化でその圧力，流量を変化する複数のERマイクロバルブを1チップ上に構成したものである．ただし，マイクロフィンガ部の製作プロセスは，再現性の向上とさらなるマイクロ化への対応のために改良を加えている．まず，周波数2Hzでマイクロ交流圧力源を駆動させ，ER流体のドメインに起因するパターンの運動を顕微鏡で観察し，ER流体が往復運動していることを確認した．次に，2自由度ERマイクロフィンガシステムの駆動実験を行ったが，マイクロフィンガの屈曲変形を確認するまでには至らなかった．圧電バイモルフの変位が微小であるため流路のコンプライアンスに非常に敏感であり，今後，作動流体の充填やそのシール方法などを見直して実験系の再構築を検討する必要がある．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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