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電界共役流体ジェット駆動フレキシブルマイクロ多指ハンドに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17360069
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

横田 眞一  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10092579)

研究分担者 吉田 和弘  東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (00220632)
竹村 研治郎  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (90348821)
金 俊完  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (40401517)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,490千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 990千円)
2007年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2006年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2005年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
キーワードマイクロハンド / ソフトアクチュエータ / 機能性流体 / 多自由度 / マイクロマシン / 電界共役流体 / マイクロアクチュエータ / フレキシブルアクチュエータ
研究概要

本研究課題の目的は,微細で柔軟な対象物のハンドリングに適したフレキシブルマイクロ多指ハンドを実現することである.すなわち,直流高電圧の印加によって活発なジェット流を発生する電界共役流体(Electro-conjugate Fluid,ECF)を利用することによって,先端部に十分な自由度を有し,構造的に柔軟で摺動部がないマイクロフィンガを提案,試作し,これを複数配置することによって,フレキシブルマイクロ多指ハンドの実現を目指した.
はじめに,先端が閉じた湾曲したシリコーンゴムチューブ(直径1mm)の内圧をECFに発生するジェット流によって制御し,チューブの先端変位を制御するECFマイクロマニピュレータを実現し,マニピュレータの静特性および動特性を実験的に明らかにした.この結果,印加電圧8kVにおいて先端変位1mmを得た.また,本マニピュレータの開発により,微小なシリコーンゴムチューブの製作ノウハウなどを蓄積した.
つぎに,先端が閉じ,断面が中心角120°ごとの扇形の3部屋に分かれた直線形状のシリコーンゴムチューブに対して,各部屋の内圧をECFジェットを用いて制御することによってチューブ先端に多自由度運動を生成するECFマイクロフィンガ(直径4mm)を開発し,駆動実験の結果,フィンガ先端が3次元空間内において駆動可能であることを確認し,先端部の変位および発生力を明らかにした.フィンガ先端での最大変位および発生力はそれぞれ7.2mmおよび0.9mNであった.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] ECFジェット駆動マイクロフィンガの提案とラージモデルの特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      横田眞一, 阿部竜太郎, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 雑誌名

      日本フルードパワーシステム学会論文集 38

      ページ: 65-70

    • NAID

      10024634080

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concept of a Micro Finger using Electro-conjugate Fluid and Fabrication of a Large Mode Prototype2007

    • 著者名/発表者名
      R. Abe, K. Takemura, K. Edamura and S. Yokota
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A 136

      ページ: 629-637

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposition of Micro Finger driven by ECF Jet and Evaluation for a Large Model Prototype2007

    • 著者名/発表者名
      Shinichi, Yokota, Ryutaro, Abe, Kenjiro, Takemura, Kazuya, Edamura
    • 雑誌名

      Journal of Japan Fluid Power System Society 38-5

      ページ: 65-70

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Concept of a Micro Finger using Electro-conjugate Fluid and Fabrication of a Large Model Prototype2007

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro, Abe, Kenjiro, Takemura, Kazuya, Edamura, Shinichi, Yokota
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A 136-2

      ページ: 629-637

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ECFジェット駆動マイクロフィンガの提案とラージモデルの特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      横田眞一, 阿部竜太郎, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 雑誌名

      日本フルードパワーシステム学会論文集 掲載決定

    • NAID

      10024634080

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ECFジェットによる発生圧力を応用したチューブ形ECFマイクロアクチュエータ2006

    • 著者名/発表者名
      阿部竜太郎, 横田眞一, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 雑誌名

      日本フルードパワーシステム学会論文集 37

      ページ: 55-60

    • NAID

      10019384145

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ECF Micro Tube Actuator using ECF Jet Pressure2006

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro, Abe, Shinichi, Yokota, Kenjiro, Takemura, Kazuya, Edamura
    • 雑誌名

      Journal of Japan Fluid Power System Society 37-5

      ページ: 55-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ECFジェットによる発生圧力を応用したチューブ形ECFマイクロアクチュエータ2006

    • 著者名/発表者名
      阿部竜太郎, 横田眞一, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 雑誌名

      日本フルードパワーシステム学会論文集 37・5

      ページ: 55-60

    • NAID

      10019384145

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Concept of a Micro Finger using Electro-conjugate Fluid and Fabrication of a Large Mode Prototype2006

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Abe, Kenjiro Takemura, Kazuya Edamura, Shinichi Yokota
    • 雑誌名

      Sensors & Actuators A Available online

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Micro Finger using Electro-conjugate Fluid-Concept and Performance of Large Model-2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yokota, R.Abe, K.Takemura, K.Edamura
    • 雑誌名

      Proc. International Conference on Mechatronics Technology CD-ROM

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ECF Micro Finger Driven by ECF-jet and Characteristics Evaluation of a Large Model2005

    • 著者名/発表者名
      R.Abe, S.Yokota, K.Takemura, K.Edamura
    • 雑誌名

      Proc.The 9th International Conference on Mechatronics Technology 2005 (CD-Rom)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Microactuator Driven by Pressure due to ECF-jet2005

    • 著者名/発表者名
      R.Abe, S.Yokota, K.Takemura, K.Edamura
    • 雑誌名

      Proc.The First Joint International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (CD-Rom)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ECFジェット駆動マイクロフィンガの特性評価2005

    • 著者名/発表者名
      阿部竜太郎, 横田眞一, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 雑誌名

      日本機械学会関東支部山梨講演会講演論文集

      ページ: 221-222

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ECFジェット駆動マイクロフィンガ(提案とラージモデルの特性評価)2005

    • 著者名/発表者名
      阿部竜太郎, 横田眞一, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 雑誌名

      日本機械学会2005年度年次大会講演論文集 4

      ページ: 267-268

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 電界共役流体を用いたマイクロフィンガの研究2007

    • 著者名/発表者名
      横田眞一, 阿部竜太郎, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 学会等名
      平成19年度秋季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      鹿児島県霧島市
    • 年月日
      2007-11-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Research on Micro Finger using Electro-conjugate Fluid2007

    • 著者名/発表者名
      Shinichi, Yokota, Ryutaro, Abe, Kenjiro, Takemura, Kazuya, Edamura
    • 学会等名
      Autumn Conference of Japan Fluid Power System Society 2007
    • 発表場所
      Kagoshima
    • 年月日
      2007-11-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 電界共役流体を用いたマイクロフィンガの研究2007

    • 著者名/発表者名
      横田眞一, 阿部竜太郎, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 学会等名
      平成19年度秋季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      鹿仁島
    • 年月日
      2007-11-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] A Micro Finger using Electro-conjugate Fluid-Concept and Performance of Large Model-2006

    • 著者名/発表者名
      S. Yokota, R. Abe, K. Takemura, K. Edamura
    • 学会等名
      The 10th Int. Conf. Mechatronics Technology
    • 発表場所
      Mexico City, Mexico
    • 年月日
      2006-11-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A Micro Finger using Electro-conjugate Fluid-Concept and Performance of Large Model2006

    • 著者名/発表者名
      S., Yokota, R., Abe, K., Takemura, K., Edamura
    • 学会等名
      The 10th Int. Conf. Mechatronics Technology
    • 発表場所
      Mexico City
    • 年月日
      2006-11-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Micro Finger driven by ECF Jet ・ Proposition and characterization of a Large Model Prototype2005

    • 著者名/発表者名
      R., Abe, S., Yokota, K., Takemura, K., Edamura
    • 学会等名
      JSME Mechanical Engineering Congress
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2005-12-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ECF Micro Finger Driven by ECF-jet and Characteristics Evaluation of a Large Model2005

    • 著者名/発表者名
      R. Abe, S. Yokota, K. Takemura, K. Edamura
    • 学会等名
      The 9th Int. Conf. Mechatronics Technology
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2005-12-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ECF Micro Finger Driven by ECF-jet and Characteristics Evaluation of a Large Model2005

    • 著者名/発表者名
      R., Abe, S., Yokota, K., Takemura, K., Edamura
    • 学会等名
      The 9th Int. Conf. Mechatronics Technology
    • 発表場所
      Kuala Lumpur
    • 年月日
      2005-12-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ECFジェット駆動マイクロフィンガの特性評価2005

    • 著者名/発表者名
      阿部竜太郎, 横田眞一, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部山梨講演会
    • 発表場所
      山梨県甲府市
    • 年月日
      2005-10-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Characterization of a Micro Finger driven by ECF Jet2005

    • 著者名/発表者名
      R., Abe, S., Yokota, K., Takemura, K., Edamura
    • 学会等名
      JSME Yamanashi District Conference
    • 発表場所
      Yamanashi
    • 年月日
      2005-10-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ECFジェット駆動マイクロフィンガ(提案とラージモデルの特性評価)2005

    • 著者名/発表者名
      阿部竜太郎, 横田眞一, 竹村研治郎, 枝村一弥
    • 学会等名
      日本機械学会2005年度年次大会
    • 発表場所
      東京都調布市
    • 年月日
      2005-09-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A Microactuator Driven by Pressure due to ECF-jet2005

    • 著者名/発表者名
      R. Abe, S. Yokota, K. Takemura, K. Edamura
    • 学会等名
      The 1st Joint International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2005-06-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A Microactuator Driven by Pressure due to ECF-jet2005

    • 著者名/発表者名
      R., Abe, S., Yokota, K., Takemura, K., Edamura
    • 学会等名
      The 1st Joint International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology
    • 発表場所
      Seoul
    • 年月日
      2005-06-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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