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電子顕微鏡下微小物体マニピュレーション技術の国際共同開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 10044132
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 知正  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50235371)

研究分担者 STEMMER Andr  スイス連邦工科大学, ロボット工学研究所, 助教授
SCHWEITZER G  スイス連邦工科大学, ロボット工学研究所, 教授
齊藤 滋規  東京大学, 先端科学技術研究センター, 日本学術振興会特別研
宮崎 英樹  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (10262114)
ANDREAS Stem  スイス連邦工科大学, ロボット工学研究所, 助教授
GERHARD Schw  スイス連邦工科大学, ロボット工学研究所, 教授
研究期間 (年度) 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1998年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
キーワード微小力計測 / 微小物体マニピュレーション / カセンサ / 画像計測 / 力制御 / 超微小変位計測 / 高精度位置決め / 力センサ
研究概要

情報機器の開発・製造や科学研究の基盤技術として、電子顕微鏡下での微小物体の高精度なマニピュレーション技術が求められており、その技術の確立のための重要な課題は、力と画像のセンシングに基づいた高精度・高再現性の確保である。
この分野ではこれまで東京大学が高分解能力計測技術、スイス連邦工科大学(ETH)が画像計測技術に関する豊富な蓄積をもっているため、本研究は、東京大学とETHが相互の技術や知識を交換・統合することにより、共同で電子顕微鏡下での高精度自動マニピュレーション技術を確立することを目的として進められた。
ETHから東大に招聘されたAnquetil氏は超微小変位計測技術と力センサブロックを組み合わせることにより、電子顕微鏡下で微小物体マニピュレーション中に「その場」計測のできる高分解能力センサを開発した。開発されたセンサの力計測分解能は46nN、計測範囲は207μN、センサブロック部の剛性は23N/mと、高剛性・高分解能を同時に実現しているため、センサブロック部に取り付けられた工具による作業中の微小力計測が可能である。
東大からETHに派遣された齋藤研究員は高精度画像計測技術と力制御技術を統合することにより、高精度・高再現性で微小物体をマニピュレーションできるシステムを実現した。高精度・高再現性操作にはシステムが十分な性能を持つだけでなく、物体の振る舞いを精度良く再現性良く制御できることが重要であるが、本研究では理論的考察と系統的な実験に基づいて微小物体の力学を考慮することにより、適切なマニピュレーション手法を導き出した。さらに力・画像統合制御による数個の微小球の自動配列作業や微小球配列によるフォトニック結晶の製作をデモンストレーションすることができた。

報告書

(2件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 宮崎 英樹: "微細作業ロボット搭載用共振式接近センサの開発" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集. 1 BIV1-3 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮崎 英樹: "電子顕微鏡下の微小物体に作用する付着力" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集. 1 BIV1-7 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Kasaya: "Micro object handling under SEM by vision-based automatic control" Proc.SPIE Microrobotics and Micromanipulation. 3519. 181-192 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeki Saito: "Robust pick and place task execution method for future microautomatior" Proc.Intern.Warkshop on Microfactories. 113-122 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Miyazaki: "Mechanical assembly of micrometer sized spheres for photonic bard study" Proc Workshop on Electromagnetic Crystal Structures. WD-16 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeki Saito: "Pick and place operation of a micro object with high reliability and precision" Proc.IEEE Intern.Conf.on Robotics and Automation. 発表予定. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Miyazaki: "Proximity sensor based on resonance modulation for the micro handling robot" Proc.of JSME Robotics and Mechatronics. 1BIV1-3. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Miyazaki: "Adhesive force acting on micro objects under scanning electron microscope" Proc.of JSME Robotics and Mechatronics. 1BIV1-7. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kasaya: "Micro object handling under SEM by vision-based automatic control" Proc.of SPIE Microrobotics and Micromanipulation. 3519. 181-192 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Saito: "Robust pick and place task execution method for future micro automation" Proc.of Intern.Workshop on Microfactories. 113-122 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Miyazaki: "Mechanical assembly of micrometersized spheres for photonic band study" Proc.of Workshop on Electromagnetic Crystal Structures. WD16. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Saito: "Pick and place operation of a micro object with high reliability and precision" Proc.of IEEE Intern.Conf.on Robotics and Automation. (to be presented). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮崎 英樹: "微細作業ロボット搭載用共振式近接センサの開発" 日本機会学会ロボティクス・メカトロンクス講演会講演論文集. 1BIV1-3 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 宮崎 英樹: "電子顕微鏡下の微小物体に作用する付着力" 日本機会学会ロボティクス・メカトロンクス講演会講演論文集. 1BIV1-7 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Kasaya: "Micro object hamdling under SEM by vision-based automaticcontrol" Proc.SPIE Micro robotics and Micro manipulation. 3519. 181-192 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeki Saito: "Robust pick and place task execution method for future microautomation" Proc.Intem.Workshop on Microfactories. 発表予定 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Miyazaki: "Mechanical assembly of micrometer-sized sphores for photo nic band study" Proc.Workshop on Electromagnetic Crystal Structures. WD16 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeki Saito: "Pick and place operation of a micro object with high reliability and precision" Proc.IEEE Intem.Conf.on Robotics and Automation. 発表予定 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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