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親水性電解質高分子アクチュエータのセルフセンシング制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20560235
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
研究機関岐阜大学

研究代表者

佐々木 実  岐阜大学, 工学部, 教授 (20183379)

研究分担者 玉川 浩久  岐阜大学, 工学部, 助教 (60324282)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2008年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードソフトメカニクス / IPMC / イオン交換膜 / アクチュエータ / 屈曲制御 / Feedforward / Feedback / Two-Degree-of-Freedom / 親水性電解質高分子 / セルフセンシング / 制御 / 同定 / 動特性
研究概要

高分子アクチュエータの一つであるIonic Polymer-Metal Composite(IPMC)は乾電池一本程度の電圧で駆動する低消費エネルギー屈曲モードアクチュエータして知られている。その屈曲制御は非常に困難であり、従来は屈曲方向を反転させるために臨機応変に印加電圧の極性を反転させる程度の制御しか行われてこなかった。本研究では従来のアプローチと異なり、制御理論に基づき屈曲制御を試みた。FFT解析によりIPMCの伝達関数を導出し、この伝達関数をもとにしてFeedforward、Feedback、Two-Degree-of-Freedom制御を試みた。実機を用いた制御の検証では、FeedbackおよびTwo-Degree-of-Freedom制御下でIPMCは理想的に屈曲制御できることを確認した。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Two-Degree-of-Freedom Control of an Ionic Polymer-Metal Composite Actuator2011

    • 著者名/発表者名
      M.Sasaki, Y.Onouchi, H.Tamagawa, S.Ito
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 670

      ページ: 369-378

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-Degree-of-Freedom Control of an Ionic Polymer-Metal Composite Actuator2011

    • 著者名/発表者名
      M.Sasaki, Y.Onouchi, H.Tamagawa, S.Ito
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 670 ページ: 369-378

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Position control of a dual-stage actuator2010

    • 著者名/発表者名
      M.SASAKI, T.OZEKI, S.ITO, H.TAMAGAWA
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 33

      ページ: 839-847

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feedforward Control of an Ionic Polymer-Metal Composite Actuator2010

    • 著者名/発表者名
      M.SASAKI, Y.ONOUCHI, T.OZEKI, H.TAMAGAWA, S.ITO
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 33

      ページ: 875-881

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feedforward control of an Ionic Polymer-Metal Composite actuator2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sasaki, Y.Onouchi, T.Ozeki, H.Tamagawa, S.Ito
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 33 ページ: 875-881

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Position control of a dual-stage actuator2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sasaki, T.Ozeki, S.Ito, H.Tamagawa
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 33 ページ: 839-847

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bending direction change of IPMC by the electrode modification2010

    • 著者名/発表者名
      H.Tamagawa, H.Watanabe, M.Sasaki
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B 140

      ページ: 542-548

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bending direction change of IPMC by the electrode modification2009

    • 著者名/発表者名
      H.Tamagawa, H.Watanabe, M.Sasaki
    • 雑誌名

      Sensors & Actuators : B.Chemical 140

      ページ: 542-548

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Position control of a self-sensing micro-actuator for HDD using neural network2009

    • 著者名/発表者名
      M.Sasaki, K.Fujihara, H.Yamada, Y.Nam, S.Ito
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌 17

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feed forward Control of an Ionic Polymer-Metal Composite Actuator2009

    • 著者名/発表者名
      M.Sasaki, Y.Onouchi, T.Ozeki, H.Tamagawa, S, Ito
    • 雑誌名

      JSAEM Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics, Applied Electromagnetics and Mechanics (II) 13

      ページ: 287-288

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 付与電荷及び外部環境湿度に対する脱水Selemionの曲率の依存性2009

    • 著者名/発表者名
      尾之内祐輔, 玉川浩久, 佐々木実
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌 17

      ページ: 59-64

    • NAID

      120006340695

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current-controlled Selemion bending in the controlled humidity environment2009

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Onouchi, Minoru Sasaki, Hiroshi Tamagawa
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B 135

      ページ: 465-471

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ニューラルネットワークを用いたセルフチューニングHDD用マイクロアクチュエータの制御2009

    • 著者名/発表者名
      佐々木実, 臼井淳, 小林義光, 藤原孝次, 清水年美, 伊藤聡
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌 17

      ページ: 102-107

    • NAID

      110007132079

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Quantity of Ag_2O versus Ag-Plated Selemion CMV Curvature2010

    • 著者名/発表者名
      H.Tamagawa, K.Kikuchi, M.Sasaki
    • 学会等名
      APSAEM 2010
    • 発表場所
      Malaysia
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantity of Ag_2O versus Ag-Plated Selemion CMV Curvature2010

    • 著者名/発表者名
      H.Tamagawa, K.Kikuchi, M.Sasaki
    • 学会等名
      APSAEM 2010
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Two-Degree-of-Freedom Control of an Ionic Polymer-Metal Composite Actuator2009

    • 著者名/発表者名
      Minoru Sasaki, Yusuke Onouchi, Hirohisa Tamagawa, Satoshi Ito
    • 学会等名
      Proceedings of the JAPMED Workshop
    • 発表場所
      Romania
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Two-Degree-of-Freedom Control of an Ionic Polymer-Metal Composite Actuator2009

    • 著者名/発表者名
      M.Sasaki, Y.Onouchi, H.Tamagawa, S.Ito
    • 学会等名
      JAPMED 2009
    • 発表場所
      Bucharest, Romania
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Position control of a dual-stage actuator2009

    • 著者名/発表者名
      M.SASAKI, T.OZEKI, S.ITO, H.TAMAGAWA
    • 学会等名
      ISEM 2009
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Feedforward Control of an Ionic Polymer-Metal Composite Actuator2009

    • 著者名/発表者名
      M.SASAKI, Y.ONOUCHI, T.OZEKI, H.TAMAGAWA, S.ITO
    • 学会等名
      ISEM 2009
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Position control of a self-sensing micro-actuator for HDD using neural network2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, K. Fujihara, H. Yamada, Y. Nam, S. Ito
    • 学会等名
      Asia-Pacific Symposium on Applied Electroma gnetic and Mechanics
    • 発表場所
      Thailand Bangkok
    • 年月日
      2008-07-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 付与電荷及び外部環境湿度に対する脱水Selemionの曲率の依存性2008

    • 著者名/発表者名
      尾之内祐輔, 玉川浩久, 佐々木実
    • 学会等名
      第20回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      大分県別府国際コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-05-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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