変位増幅型マイクロアクチュエータの開発研究

• 研究課題/領域番号: 21760202
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 三木 則尚 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (70383982)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: マイクロマシン / ユーザーインターフェース / 知能機械 / バーチャルリアリティ / マルチモーダルインターフェース

研究概要

皮膚を機械的に変形、皮膚内部に分布する触覚受容器群を時空間的に刺激し、触覚情報を人に提示する触覚ディスプレイや、大容量のマイクロバルブの実現には、大変位マイクロアクチュエータの開発が不可欠である。本研究では特に、MEMS技術を用い、上下面で断面積の異なるマイクロチャンバ内に非圧縮性流体を封入した変位増幅機構を有する、変位増幅型マイクロアクチュエータを実現し、特性評価を行った。

研究成果

• [雑誌論文] MEMS-based Hydraulic Displacement Amplification Mechanism with Completely Encapsulated Liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ninomiya, Y.Okayama, Y.Matsumoto, X.Arouette, K.Osawa, N.Miki
  • 雑誌名: Sensors and Actuators A : Physical 166 ページ: 277-282
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Optimal Design of Epidermal Ridges to the Tactile Sensor for Sensitivity Enhancement dring Shear Force Detection (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Zhang, N.Miki
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines 巻: (掲載決定)(Accepted for publication)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a Bonding-in-Liquid Technique for Liquid Encapsulation into MEMS Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Okayama, K.Nakahara, A.Xavier, T.Ninomiya, Y.Matsumoto, Y.Orimo, A.Hotta, M.Omiya, N.Miki
  • 雑誌名: Journal of Micromechanics and Microengineering 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Characteristics of a Hydraulic Amplification Mechanism for Large Displacement Actuators Systems (2010)
  • 著者名/発表者名: X.Arouette, Y.Matsumoto, T.Ninomiya, Y.Okayama, N.Miki
  • 雑誌名: Sensors 10 ページ: 2946-2956
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensitivity enhancement of a micro-scale biomimetic tactile sensor with epidermal ridges (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Zhang, N.Miki
  • 雑誌名: Journal of Micromechanics and Microengineering 巻: 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a Bonding-in-Liquid Technique for Liquid Encapsulation into MEMS Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Okayama, K.Nakahara, A.Xavier, T.Ninomiya, Y.Matsumoto, Y.Orimo, A.Hotta, M.Omiya, N.Miki
  • 雑誌名: Journal of Micromechanics and Microengineering 巻: 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] MEMS-Based Hydraulic Displacement Amplification Mechanism with Completely Encapsulated Liquid
  • 著者名/発表者名: T.Ninomiya, Y.Okayama, Y.Matsumoto, X.Arouette, K.Osawa, N.Miki
  • 雑誌名: Sensors and Actuators A : Physical 掲載確定
  • 査読あり
• [学会発表] Flexible Distributed Capacitive Sensor with Encapsulated Ferroelectric Liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Hotta, Y.Zhang, N.Miki
  • 学会等名: IEEE MEMS2011
  • 発表場所: Cancun, Mexico.
  • 年月日: 2011-01-25
• [学会発表] Flexible Distributed Capacitive Sensor with Encapsulated Ferroelectric Liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Hotta, Y.Zhang, N.Miki
  • 学会等名: The 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (IEEE MEMS2011)
  • 発表場所: メキシコ カンクン
  • 年月日: 2011-01-25
• [学会発表] MEMS-Based Tactile Display Using Large Displacement Actuators Arrays (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ishikawa, X.Arouette, Y.matsumoto, N.Miki
  • 学会等名: The 8th France-Japan and 6th Europe-Asia Congress on Mechatronics
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] Flexible Distributed Capacitive Sensor with Encapsulated Ferroelectric Liquid (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Hotta, Y.Zhang, N.Miki
  • 学会等名: The 8th France-Japan and 6th Europe-Asia Congress on Mechatronics
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-11-23
• [学会発表] 変位増幅機構を有するMEMS触覚ディスプレイの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川寛明, グザビエ・アロエット, 松本泰旭, 三木則尚
  • 学会等名: 日本機械学会第2回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] 高誘電体液体を封入した分布型静電容量式センサの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀田泰成, 張裕華, 三木則尚
  • 学会等名: 第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] A Large-deformable Fingerprint-shaped Tactile Sensor Prototype for High Sensitivity (2010)
  • 著者名/発表者名: 張裕華, 三木則尚
  • 学会等名: 日本機械学会第2回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] Dynamic Response of Hydraulic Displacement Amplification Mechanism Applicable to Braille Code Display (2010)
  • 著者名/発表者名: X.Arouette, Y.Matsumoto, T.Ninomiya, Y.Okayama, N.Miki
  • 学会等名: The 5th Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT) 2010
  • 発表場所: Perth, Australia.
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] Dynamic Response Of Hydraulic Displacement Amplification Mechanism Applicable To Braille Code Display (2010)
  • 著者名/発表者名: X.Arouette, Y.Matsumoto, T.Ninomiya, Y.Okayama, N.Miki
  • 学会等名: The 5th Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT) 2010
  • 発表場所: オーストラリアパース
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] Development Of An Artificial Fingertip-Shape Tactile Sensor With Mems Technology For High Sensitivity (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Zhang, T.Maeno, N.Miki
  • 学会等名: The 5th Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT) 2010
  • 発表場所: オーストラリアパース
  • 年月日: 2010-07-08
• [学会発表] Development of a biomimetic tactile sensor for high sensitivity (2010)
  • 著者名/発表者名: 張裕華, 三木則尚
  • 学会等名: 電気学会E部門総合研究会マイクロマシン・センサシステム研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-18
• [学会発表] Hydraulic Amplification Mechanism for Large Displacement Actuators Systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Xavier Arouette, 松本泰旭, 岡山哲之, 三木則尚
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] Development of distributed capacitive sensor with encapsulated ferroelectric liquid (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Hotta, N.Miki
  • 学会等名: International Conference on Electronic Packaging (ICEP2010)
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] Development of a micro-scale biomimetic tactile sensor with epidermal ridges for high sensitivity (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Zhang, T.Maeno, N.Miki
  • 学会等名: International Conference on Electronic Packaging (ICEP2010)
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] Integration of polymer material in MEMS devices (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Miki
  • 学会等名: International Conference on Electronic Packaging (ICEP2010)
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] MEMS-based hydraulic amplification mechanism encapsulating incompressible fluids with largely-deformable polymer membranes (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Mikl, Y.Matsumoto, X.Arouette, T.Ninomiya, Y.Okayama
  • 学会等名: 2nd International Workshops on Advances in Computational Mechanics (IWACOM-II)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 変位増幅機構を有するMEMS触覚ディスプレイの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本泰旭, Xavier Arouette, 二宮健, 三木則尚
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部関東学生会第49回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] Vibrational Braille Code Display with MEMS-Based Hydraulic Displacement Amplification Mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Matsumoto, X.Arouette, T.Ninomiya, Y.Okayama, N.Miki
  • 学会等名: IEEE MEMS2010
  • 発表場所: Hong Kong, China.
  • 年月日: 2010-01-25
• [学会発表] Vibrational Braille Code Display with MEMS-Bascd Hydraulic Displacement Amplification mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Matsumoto, X.Arouette, T.Ninomiya, Y.Okayama, N.Miki
  • 学会等名: 23^<rd> IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2010)
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2010-01-25
• [学会発表] Liquid Encapsulation by Bonding-in-Liquid Technique (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Okayama, K.Nakahara, T.Ninomiya, Y.Matsumoto, N.Miki
  • 学会等名: 2009 Material Research Society Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, US
  • 年月日: 2009-12-01
• [学会発表] MEMSデバイスにおける液体封入プロセスの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡山哲之, 二宮健, 松本泰旭, 三木則尚
  • 学会等名: 電気学会E部門総合研究会マイクロマシン・センサシステム研究会
  • 発表場所: 八王子
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] 変位増幅機構を有するMEMS触覚ディスプレイの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本泰旭, 二宮健, Xavier Arouette, 三木則尚
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクスメカトロニクス部門講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-05-25
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.miki.mech.keio.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://www.miki.mech.keio.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://www.miki.mech.keio.ac.jp