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非接触による駆動、動力伝達、操作によって、機会の簡素化、高精度化、高速化が可能になる。本研究は主にマイクロマシンへの応用を目的として磁気を用いた微小物体の非接触操作技術の基礎研究を実施した。とくに物体の寸法に比べ広い空間での移動が可能な機構と制御、測定手段について研究を行った。まず、微小永久磁石を対象として、垂直2次元平面内で浮上移動を可能にする移動操作の原理およびそれを実現するために複数の磁極を共通の磁極片で接続することを特徴とする磁気機構を提案した。また磁気機構を試作し、実験により検証した。つぎに同原理を3次元により拡張して、3次元での浮上移動が可能な実験装置を試作し、実験により最適な磁極片形状を検討した。これらの手法はそのまま永久磁石以外の強磁性体にも適用できる。つぎに、物体が常磁性または反磁性の金属物体の磁気浮上移動の検討を行った。この場合、うず電流を利用するが、磁気試験装置を試作しリニア方式と交番磁界方式にいて実験的に検討した。これらの研究では、位置測定用センサにレーザセンサ、うず電流センサを使用した。しかし実際の応用を考えると人体内など障害物の存在する場合にはこれらのセンサを利用できない。そこで超音波センサの磁気浮上への利用を検討した。しかし超音波センサは測定精度に世代があるので、物体の運動予測を併用したカルマンフィルタを構成した。実験を行い、超音波センサを用いた磁気浮上が可能であることを示した。微小物体の磁気浮上移動および超音波センサを用いた磁気浮上は従来にない技術であり、画期的な成果が得られた。今後は、以上の成果を基に、物体の非接触操作から、いくつかの部品からなる微小機械システムの非接触操作に関する研究へと発展させる予定である。
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