| 研究課題/領域番号 |
03555046
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
光石 衛 東京大学, 工学部, 助教授 (90183110)
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| 研究分担者 |
鎮西 恒雄 東京大学, 先端科学技術センター, 助手 (20197643)
藤正 巖 東京大学, 先端科学技術センター, 教授 (30010028)
長尾 高明 東京大学, 工学部, 教授 (80010685)
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| キーワード | ハイブリッド型センサ / 多点計測 / 分布型圧力センサ / センサ・フュ-ジョン / マイクロ・マシン / マイクロ・ハンドリング・システム |
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| 研究概要 |
本年度は、まず、ハイブリッド型センサの基礎となる多点力覚センサを試作した。これは、48mm四方のブロック中に16×16=256個のセンサが含まれるものであり、しかもそれぞれの点で3軸力が測定可能である。3軸力の検出原理は、カンチレバ-の中央部と端部の裏側にレ-ザ反射部を設け、カンチレバ-の腕長さ方向(X軸方向)と反射部に対して垂直方向(Z軸方向)とにかかる力による中央部と端部のたわみ角の違いを利用してX、Z方向の力の検出を、端部のねじり角で第3の方向(Y軸方向)の力を検出するというものである。定格は、各軸方向に0.5N程度である。測定系としては、レ-ザ光、ガルバノミラ-を用いたスキャナ、および、位置検出素子(Position Sensitive Device)を用いている。それぞれの力センサ部に設けられた反射部にレ-ザ光が当たるようにスキャンし、それぞれのセンサの力の作用部に力が作用するする時としない時の反射位置の差異を位置検出素子で計測することによって各点に作用する多軸力を測定する。この方式の利点は、(i)ヒステリシスが小さいことと、(ii)多数個存在するそれぞれのセンサ部に配線がなく、製作が容易であり、断線や短絡による故障がないことと、(iii)力検出部と測定系が完全に独立しており、センサ部を取り替えることによって様々な定格のセンサを作成可能であることである。本年度作成したセンサの測定誤差は、Z方向の1軸力のみのセンサでは5%程度であり、XYZ方向の3軸力のものでは、20%程度である。
次に、センサから得られる情報を階層構造を設けて処理するシステムのプロトタイプを構築した。最下層では、センサの各軸方向の干渉を取り除くため、非干渉化行列を作用させるタスクが実行される。上位層では、センサ・アレイ全体に作用する多軸力の集合の意味を推定する。実際には、ハ-ドウェアとして並行タスクの処理に向いているトランスピュ-タを用いて階層構造を成す処理系を構築した。
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