| 研究課題/領域番号 |
14350085
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 龍谷大学 |
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研究代表者 |
大塚 尚武 龍谷大学, 理工学部, 教授 (80213776)
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| 研究分担者 |
平山 朋子 龍谷大学, 理工学部, 助手 (00340505)
西原 弘訓 龍谷大学, 理工学部, 教授 (90107441)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| キーワード | マイクロマシン / マイクロアクチュエータ / 磁力 / ひれ / 胃腸 / 腫瘍 / 検査 / ドラッグデリバリ |
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| 研究概要 |
本研究では胃腸内の腫瘍の検査を行うことのできるマイクロマシンに的を絞り、動物実験に耐えうる大きさの電気式磁界発生装置を開発するとともに、3次元の方向制御を行うことのできる磁界発生装置とその保持回転装置を設計、製作するとともにその制御方法の開発を目指した。
初年度は磁極間隔が170mm、10mT以上の交番磁界を発生、制御することのできる磁界発生装置と、この装置を保持回転させる装置を設計、製作した。交番磁界の発生装置を機械的に回転させることにより3次元的な方向制御が可能である。またマイクロアクチュエータとしては魚ひれ型を用いて効率の向上を計った結果、従来のマイクロアクチュエータのひれを含む長さ40mmを20mmまで縮小でき、そのときの速度は150mm/s程度まで確保できた。
次年度はこの装置を用いた3次元の方向制御を可能ならしめるための制御方法を重点的に研究した。まずひれ型マイクロマシンの直進走行安定性を大きく向上させるための最適な条件と作成方法を見出した。次にマイクロマシンの方向制御および速度制御方法を研究した結果、方向制御には交流波形の平均値(バイアス)を、速度制御には交流波形の振幅をそれぞれのパラメータに用いる方法が現状では最適であることを見出した。この制御方法は、コンピュータのキーボードから入力する方法とジョイスティック(方向制御)とダイヤル(速度制御)を用いる方法の2種類を選択できるようにし、そのための制御プログラムを設計、開発した。さらに装置が大型した場合の費用を軽減するため、磁場発生装置を動かすことなく3次元の方向制御が可能な直交磁場の発生装置を考案し、設計製作した。本装置の実験の結果、装置内に発生する磁束密度は有限要素法による解析結果とほぼ同じ8mTであり、この装置で方向制御が可能であることを確認した。
生体内腫瘍の検出、診断、情報通信装置の研究は、海外研究協力者が主に担当し、さらに国内の他機関で開発が行われているカプセル型内視鏡を併用する検査方法についての検討も行った。
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