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消化管内走行マイクロメカニズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17560235
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関九州工業大学 (2007)
桐蔭横浜大学 (2005-2006)

研究代表者

伊藤 高廣  九州工業大学, 情報工学部, 教授 (10367401)

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
3,440千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードマイクロメカニズム / 走行カプセル
研究概要

消化管の手術後に行う導通試験の時間短縮のため、慣性反力走行による滑らかな外表面をもつ走行カプセレを提案し、走行実験と理論解析を行った。
直径7mm,長さ12mmのカプセル本体に固定したコイルに交流電流を流し、コイル内の永久磁石(質量)が移動する際の慣性反力、壁面への衝突の衝撃力、走行面とカプセル間の摩擦力との組み合わせで走行させた。走行カプセルの速度向上のため、理論解析に基づく入力波形の改良を行った。駆動用コイルと永久磁石による相互作用は、永久磁石がコイル内に収まっている時よりも、数mm飛び出している時の方が、大きな力が働く。コイルはカプセル内に、永久磁石の移動スペース確保のため中心よりずらして設置しているが、この非対称性と前述の磁力特性が合成されてカプセルが一方向に走行することを解明した。理論解析の結果、永久磁石を順方向に移動させる際に絶対値の大きな電圧を加え、逆方向に移動させる際には絶対値の小さな電圧を加えれば、カプセル本体は常に同じ方向に移動し、単純な対称波形の時より大きな速度が得られる。確認実験により、従来に比べ2倍以上の走行速度の向上が得られた。成果は、精密工学会大会およびIFToMM国際会議(フランスブザンソン)において発表した。
無線化のために、微小な電池をカプセル内に搭載し、カプセルを自走させる方法を検討した。電池でカプセルを駆動させるためには、電池の直流電流を交流に変換する回路が必要である。そこでカプセル用に改良した小型の無安定マルチバイブレータ回路を作成し、外部からではあるがカプセルに電流を供給することで、カプセルを駆動できることを、プラスチック板上の走行実験により確認した。

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

    (18件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Impulse-driven Capsule by Coil-induced Magnetic Field Implementation2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, T. Ogushi, T. Hayashi
    • 雑誌名

      12th IFToMM World Congress, Besancon, France (CD-ROM)Paper No.495

    • 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] Impulse-driven Capsule by Coil-induced Magnetic Field Implementation2007

    • 著者名/発表者名
      T., Ito, T., Ogushi, T., Hayashi
    • 雑誌名

      12th IFToMM World Congress, Besancon, France

    • 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] Impulse-driven Capsule by Coil-induced Magnetic Field Implementation2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ito, T.Ogushi, T.Hayashi
    • 雑誌名

      12th IFToMM World Congress, Besancon, France (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 消化管内走行カプセル2007

    • 著者名/発表者名
      小櫛拓人, 伊藤高廣, 林 輝
    • 雑誌名

      2007年度精密工学会春季大会第14回学生会員卒業研究講演会講演論文集 メカトロニクスII

    • NAID

      120006664847

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 消化管内走行カプセルの研究(第3報)2006

    • 著者名/発表者名
      伊藤, 岩本, 林
    • 雑誌名

      2006年度精密工会春季大会学術講演論文集 (CD-ROM)

      ページ: 917-918

    • 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
  • [雑誌論文] Traveling micro capsule inside of soft tube(Third Report)2006

    • 著者名/発表者名
      T., Ito, Y., Iwamoto, T., Hayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Society for Precision Engineering Annual Meeting

      ページ: 917-918

    • 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] 消化管内走行カプセルの研究(第3報)2006

    • 著者名/発表者名
      伊藤高廣, 岩本雄介, 林 輝
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 917-918

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 消化管内走行カプセルの研究(第2報)2005

    • 著者名/発表者名
      金澤, 伊藤, 林
    • 雑誌名

      2005年度精密工会春季大会学術講演論文集 (CD-ROM)

      ページ: 1187-1188

    • 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
  • [雑誌論文] Traveling micro capsule inside of soft tube(Second Report)2005

    • 著者名/発表者名
      K., Kanazawa, T., Ito, T., Hayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Society for Precision Engineering Annual Meeting

      ページ: 1187-1188

    • 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] Impulse-driven Capsule by Coil-induced Magnetic Field Implementation2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ito, T. Ogushi, T. Hayashi
    • 学会等名
      12th IFToMM World Congress, Besancon, France
    • 発表場所
      Micropolis Congress Center,Besancon,France
    • 年月日
      2007-06-19
    • 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] Impulse-driven Capsule by Coil-induced Magnetic Field Implementation2007

    • 著者名/発表者名
      T., Ito, T., Ogushi, T., Hayashi
    • 学会等名
      12th IFToMM World Congress, Besancon
    • 発表場所
      France
    • 年月日
      2007-06-19
    • 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] Impulse-driven Capsule by Coil-induced Magnetic Field Implementation2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ito, T.Ogushi, T.Hayashi
    • 学会等名
      12th IFToMM World Congress
    • 発表場所
      Micropolis Congress Center Besancon,France
    • 年月日
      2007-06-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 消化管内走行カプセル2007

    • 著者名/発表者名
      小櫛, 伊藤, 林
    • 学会等名
      2006年度精密工会春季大会第14回学生会員卒業研究発表講演会講演論文集
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス
    • 年月日
      2007-03-20
    • 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] Traveling micro capsule inside of soft tube2007

    • 著者名/発表者名
      T., Ogushi, T., Ito, T., Hayashi
    • 学会等名
      The Japan Society for Precision Engineering Annual Meeting
    • 発表場所
      Shibaura Institute of Technlogy
    • 年月日
      2007-03-20
    • 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] 消化管内走行カプセルの研究(第3報)2006

    • 著者名/発表者名
      伊藤, 岩本, 林
    • 学会等名
      2006年度精密工会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス
    • 年月日
      2006-03-15
    • 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] Traveling micro capsule inside of soft tube(Third Report)2006

    • 著者名/発表者名
      T., Ito, Y., Iwamoto, T., Hayashi
    • 学会等名
      The Japan Society for Precision Engineering Annual Meeting
    • 発表場所
      Tokyo University of Science
    • 年月日
      2006-03-15
    • 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
  • [図書] 運動とメカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      林輝、伊藤 高広
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      コロナ社
    • 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
  • [図書] Motion and Mechanisms(In Japanese)2008

    • 著者名/発表者名
      Teru, Hayashi, Takahiro, Ito
    • 出版者
      Corona-Sha
    • 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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