| 研究分担者 |
島谷 孝 サンコー電子, 開発部, 主任研究員
宮崎 英樹 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (10262114)
溝口 博 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (00262113)
畑村 洋太郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40010863)
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| 研究概要 |
本研究の目的は,微小体力学場において超微細作業を技能的に実施できる超微細技能作業ロボットシステムを実現することにある.平成7年度は,そのためにまず光学顕微鏡と電子顕微鏡の双眼および双腕とから構成される技能ナノロボットを構築すること,微小体に働く力を分析しモデル化すること,人間の操縦による微細作業技能を分析しモデル化することが具体的な目的であった.
(1)技能ナノロボットの構築:双眼(光学顕微鏡と電子顕微鏡)および双腕を持つ技能ナノロボットを設計・製作した.このロボットの特徴は以下のように整理される.
・集視・集動構成:2台の顕微鏡の視野および,全てのロボットの動きを微小な作業空間に集中させる.
・主作業腕と固定作業腕:主作業腕を補助するために,作業台上に対象物を固定する固定作業腕を設ける.
・作業台パッケージ:確実な微細作業遂行のために作業に必要な全要素を内蔵した作業台パッケージを用いる.
(2)微小体力学の解明:試作した微小力測定システムで微小体に働く力の大きさや距離依存性を実測し,微小体に働く力は主に静電力であり,帯電状態,電気的導通状態,表面の微細形状の影響を強く受けることを明らかにした.これらの知見から微小球に作用する静電力をモデル化し,実測結果とよく一致することを確認した.
(3)超微細作業技能の分析:(2)の結果からも微小物体どうしの接触面積により吸着力が制御できることがわかったが,実際に操縦者はそのことを経験的に体得して作業をしていることが明らかになった.これらの知見から,工具の微小部品に対する角度を変えて吸着・離脱制御する方法,先端面積の異なる2本の工具の協調作業により吸着・離脱制御する方法の2つの超微細作業技能モデルを確立することができた.
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