| 研究課題/領域番号 |
15K18013
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 松江工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
加藤 健一 松江工業高等専門学校, 電子制御工学科, 講師 (70553600)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | チューブポンプ / 脈動抑制 / モデリング / 繰返し制御 / 実機検証 |
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| 研究成果の概要 |
Ｕ字状に曲げられたチューブを複数のローラによって押しつぶし，そのローラを公転させることによってチューブ内の液体を移送させるチューブポンプは，多くの分野で用いられている．しかし，このポンプの送液は瞬間的な流量・流速変動，さらには逆流を伴う脈動流となることが知られている．本研究ではこれに対して，各ローラをうまく連動させて脈動の少ない送液を実現させることを目的に，その脈動のモデル化や機構，制御に関する考察を行った．具体的には，理論上無脈動となる各ローラの非等速動作を割り出し，その動きを実現する非円形歯車の設計や繰返し制御による制御の有効性の検証を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
チューブポンプを血液ポンプとして用いた場合，流路の強い流れや圧力変動が，赤血球の損傷や破壊を促進する可能性があるとの指摘がある．また，サンプリングレートが低いといった流量計を用いた場合には，計測精度の低下を招く恐れがある．エアチャンバやアキュムレータといった衝撃緩和装置の設置や送液タイミングをずらした複数のポンプの連動による方法などもあるが，頻繁に送液回路を更新する場合や固形物などを含む送液を行いたい場合などには，使用後の装置洗浄や取り替え，分岐・合流する特殊なチューブを使用する必要がある．本研究によって，これらの問題を多少なりとも緩和出来たのではないかと考える．
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