研究課題/領域番号 |
17H03188
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研究種目 |
基盤研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
機械力学・制御
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研究機関 | 埼玉大学 |
研究代表者 |
水野 毅 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (20134645)
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研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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キーワード | 力学量計測 / 超精密計測 / メカトロニクス / 機械力学・制御 / 計測工学 / 力測定 / ゼロコンプライアンス / カンチレバー |
研究成果の概要 |
3自由度ゼロコンプライアンス機構を利用したカンチレバー式力測定装置を開発し,実際に作用点の位置及び姿勢を一定に保ったまま,力を測定できることを実証した.従来のカンチレバーを用いた力測定では,カンチレバーのたわみから,カンチレバーの先端(作用点)に作用する力の大きさを推定している.このような測定方法では,作用点の位置及び姿勢は,力が作用すると変わってしまう.これに対し,本研究で開発した力測定装置では,カンチレバーの片端を3自由度のユニットで支持し,支持部を検出点として変位させることで,作用点の位置及び姿勢を変化させることなく,検出点の変位または姿勢から力を推定できることを実証した.
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
3自由度ゼロコンプライアンス機構をカンチレバー式力測定に利用するのは,世界でも初めての試みであり,学術的意義は高い.本研究で開発した装置による力測定方法は,従来の零位法と偏位法という分類に合致しない,新しい方式の測定方法と位置づけられる.提案する方法によって,測定系の剛性を無限に保ちながら,高感度性と広帯域性とを兼ね備えた理想的な力測定装置が実現できる可能性がある.測定対象としている「力」は最も基本的な物理量の一つであり,このような測定装置の利用範囲は広く,その波及効果は工学に留まらず,広くサイエンスにも及ぶことが十分に期待できる.
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