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高い臨場場を用いた広い作業空間でのテレマイクロ微細操作に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18048009
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

橋本 秀紀  東京大学, 生産技術研究所, 準教授 (30183908)

研究分担者 安藤 慶昭 (安藤 慶明)  東京大学, 独立行政法人産業技術総合研究所・知能システム研究部門, 研究員 (50371018)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2007年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2006年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワードバイオ操作 / マルチスケーリング / センシング / ハプティックス / 力制御 / ナノベルト / ナノマニピュレーション / ピエゾ抵抗 / ハプティクス
研究概要

本研究の最終目的は高精度・広範囲遠隔微細操作を実現することである。複数台のナノマニピュレータを用いたナノロボティックアセンブリシステムを構築し、ナノメカニカルシステム(NEMS)カセンサのアセンブリを実現した。
平成19年度にはナノアセンブリシステムによる3次元ナノベルトカセンサの試作に成功した。具体的にはナノインクを用いたロボティックソーダリング、電気抵抗溶接、外部力アシストアセンブリ技術を提案しデバイスアセンブリに有用であることを電子顕微鏡の下で検証した。これらの新たな加工技術は既存のマイクロメカニカルシステム(MEMS)加工技術では不可能である極微細でありながら超柔軟3次元ヘリカールナノベルト(HNB)のようなナノスケール構造物を用いたデバイスアセンブリに非常に有用な技術であると判断される。
本課題で提案されるこれらの要素技術により開発されたピエゾ抵抗3次元ナノベルトカセンサは広範囲(数pN〜数百nN)かつ高精度(pN〜nN)を実現した。現在取り組んでいるセンサの大量生産プロセスにより幅広い応用分野で微細マニピュレーションシステムに適用されることが可能になり、単分子バイオ操作やナノ構造物の特性分析のための高精度、広範囲マニピュレーションが期待できる。
本課題の最終年度であり、これらの研究成果を世界で情報発信するため、本分野で権威の高い論文誌(6件)、国際会議(8件)、多数の国内会議などに論文を投稿するなど、実りある成果を得ることができた。また、これらの準備過程でより深く同分野の研究者らと議論することができ、今後の新たなブレークスルーとなると考えている。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Flexible nanoscale transistor with Au nanoink contacted carbon nanotube electrodes2008

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Cedric Dockendorf, Dominik J. Bell, Lixin Dong, Hideki Hashimoto, Bradley J. Nelson
    • 雑誌名

      International Journal of Optomechatronics (掲載確定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Development of Single-Master Multi-Slave Tele-micromanipulation System2007

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Peter Tamas Szemes, Noriaki Ando, Hideki Hashimoto
    • 雑誌名

      Advanced Robotics 21

      ページ: 329-349

    • NAID

      10024344860

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Human-Robot Shared Tele-tweezing System2007

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Hideki Hashimoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Control Systems Technology 18

      ページ: 960-966

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Versatile Robotic Biomanipulation with Haptic Interface2007

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Preeda Chantanakajornfung, Hideki Hashimoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 19(掲載確定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3-D InGaAs/GaAs helical nanobelts for optoelectronic devices2007

    • 著者名/発表者名
      Cedric P. R. Dockendorf, Gilgueng Hwang, Bradley J. Nelson, Costas P. Grigoropoulos, Dimos Poulikakos
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 91

      ページ: 243118-243118

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Single-Master Multi-Slave Tele-Micrmanipulation System2007

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Peter Szemes, Noriaki Ando, Hideki Hashimoto
    • 雑誌名

      Advanced Robotics 21・3

      ページ: 329-349

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Operability Evaluation of Shared Controlled Multiple Cooperative Robots2006

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Hideki Hashimoto
    • 雑誌名

      Trans. of the Society of Instrument and Control Engineers 42・4

      ページ: 304-309

    • NAID

      130003971552

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Haptic-Assisted SMMS Telemicromanipulation Using Virtual Fixture2006

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Hideki Hashimoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 18・4

      ページ: 368-374

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Implementation of internet based telemicromanipulation with delay compensation2008

    • 著者名/発表者名
      Preeda Chantanakajornfung, Gilgueng Hwang, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on Advanced Motion Control
    • 発表場所
      Trento, Italy
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] External Force Assisted Nanorobotic Assembly of 3-D Helical Nanobelts2008

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      The 17th world Congress of the International Federation of Automatic Control
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] In-situ Nanorobotic Soldering of Three-dimensional Helical Nanobelts Using Gold Nanoink2007

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Cedric Dockendorf, Dominik J. Bell, Lixin Dong, Hideki Hashimoto, Dimos Poulikakos, Bradley J. Nelson
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Nanotechnology
    • 発表場所
      Hongkong
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] InGaAs/GaAs Helical Nanobelts as Building Blocks for Nanoscale Optoelectronic Devices2007

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Cedric Dockendorf, Dominik J. Bell, Hideki Hashimoto, Dimos Poulikakos, Bradley J. Nelson
    • 学会等名
      International Symposium on Optomechatronic Technologies
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Virtual Reality Biological Simulation for SMMS Telemanipulation2007

    • 著者名/発表者名
      C. Preeda, G. Hwang, H. Hashimoto
    • 学会等名
      Proceedings of JSME Robotics and Mechatronics
    • 発表場所
      Akita, Japan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Multiscale Manipulations with Multiple Parallel Mechanism Manipulators, Parallel Manipulators, New Developments2008

    • 著者名/発表者名
      Gilgueng Hwang, Hideki Hashimoto
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      I-Tech Education and Publishing
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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