特殊環境下で実施される基礎科学実験に適用可能な静電モータの実現に関する研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16078203
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山本 晃生 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40313035)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2008
• キーワード: アクチュエータ / モータ / 静電気力 / 強磁場 / 高真空 / 低温 / 液体窒素 / MRI

研究概要

基礎科学実験や先端的な製造プロセスなどでは,強磁場,高温/低温,高真空などの特殊環境がしばしば用いられる.これらの環境では通常のモータの利用が困難になることから,これに代わるモータが求められている.本研究では既存モータとは異なる原理で駆動される静電モータに着目し,特殊環境への適合性の評価,特殊環境用アクチュエータの考案などを行った.特に強磁場を用いる装置の代表例であるMRI周辺での応用に積極的に取り組み,バイオメカニクス分野への応用などを実現した.

研究成果

• [雑誌論文] Development of a 2-DOF Electrostatic Haptic Joystick toward MRI/fMRI related Studies (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hara, G. Matthey, A. Yamamoto, 他4名
  • 雑誌名: 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation ページ: 1479-1484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Motion Generation in MR Environment Using Electrostatic Film Motor for Motion Triggered cine-MRI (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Rajendra, A. Yamamoto, 他5名M. Rajendra, A. Yamamoto, 他5名
  • 雑誌名: IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 13-3 ページ: 278-285
  • 査読あり
• [雑誌論文] 静電アクチュエータとその応用 〜ヒトとの親和性をめざす薄く透明なアクチュエータ〜 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本晃生
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会誌 13-2 ページ: 8-12
• [雑誌論文] Electrostatically Actuated Robotics Fish : Design and Control for High-mobility Open-loop Swimming (2008)
  • 著者名/発表者名: Z-G. Zhang, N. Yamashita, M. Gondo, A. Yamamoto, T. Higuchi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Robotics 24-1 ページ: 118-129
  • 査読あり
• [雑誌論文] 静電フィルムアクチュエータ (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本晃生
  • 雑誌名: トライボロジスト 53-2 ページ: 94-99
• [雑誌論文] Voltage-Induction Type Electrostatic Film Motor Driven by Two-Four-Phase AC Voltage and Electrostatic Induction (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Yamashita, Z-G. Zhang, A. Yamamoto, M. Gondo, T. Higuchi
  • 雑誌名: Sensors and Actuators A : Physical 140-2 ページ: 239-250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wall Climbing Mechanisms Using Electrostatic Attraction Generated by Flexible Electrodes (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, T. Nakashima, T. Higuchi
  • 雑誌名: Proc. 2007 IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science ページ: 389-394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Motion Generation in MRI Using an Electrostatic Linear Motor for Visualizing Internal Deformation of Soft Objects by Tagged Cine-MRI (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, M. Rajendra, Y. Hirano, H. Kataoka, H. Yokota, R. Himeno, T. Higuchi
  • 雑誌名: IEEE International Symposium on Industrial Electronics ページ: 2741-2746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of an Electrostatic Film Motor Driven by Two-Four-Phase AC Voltage and Electrostatic Induction (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Yamashita, A. Yamamoto, M. Gondo, T. Higuchi
  • 雑誌名: Proc. 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation ページ: 1572-1577
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actuation methods for applications in MR environments (2006)
  • 著者名/発表者名: R. Gassert, A. Yamamoto, 他4名
  • 雑誌名: Concepts in Magnetic Resonance Part B : Magnetic Resonance Engineering 29B-4 ページ: 191-209
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Built-in Displacement Sensor for an Electrostatic Film Motor (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Nishijima, A. Yamamoto, H. Yasui, T. Higuchi
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 17-10 ページ: 2676-2682
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Electrostatic Impact Drive Actuator Operated by DC High Voltage (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, H. Katsurai, T. Higuchi
  • 雑誌名: Proc. 10th International Conference on New Actuators ページ: 697-700
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 2-DOF Electrostatic Sheet Conveyer Using Wire Mesh for Desktop Automation (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, H. Yoshioka, T. Higuchi
  • 雑誌名: Proc. 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation ページ: 2208-2213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a 1-DOF Haptic Device Using an Electrostatic Film Motor for fMRI studies (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, Y. Hirano, K. Ichiyanagi, T. Higuchi
  • 雑誌名: Proc. 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation ページ: 4378-4380
• [雑誌論文] 静電アクチュエータの高出力化とその応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 山本晃生
  • 雑誌名: マテリアルステージ 5-12 ページ: 49-54
• [雑誌論文] Modeling and Identification of an Electrostatic Motor (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, T. Niino, T. Higuchi
  • 雑誌名: Precision Engineering 30-1 ページ: 104-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Electrostatic Transportation of Frozen Droplets in Liquid Nitrogen for Single Cryopreserved Cell Processing (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, T. Nakajima, K. Kudoh, T. Higuchi
  • 雑誌名: Technical Digest of 19th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems ページ: 382-685
  • 査読あり
• [雑誌論文] 静電フィルムアクチュエータを用いた2自由度ロボットアームの開発 (2005)
  • 著者名/発表者名: 西嶋, 山本晃生, 樋口, 稲葉
  • 雑誌名: 精密工学会誌 71-12 ページ: 1574-1578
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高出力両面駆動型積層静電モータ (2005)
  • 著者名/発表者名: 山本晃生, 西嶋, 樋口, 稲葉
  • 雑誌名: 精密工学会誌 71-10 ページ: 1245-1249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of MR-compatibility of Electrostatic Linear Motor (2005)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, 他7名
  • 雑誌名: Proc. 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation ページ: 3669-3674
  • 査読あり
• [学会発表] Wall climbing mechanisms using electrostatic attraction generated by flexible electrodes (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-11-13
• [学会発表] Electrostatic Linear Actuation System for Motion Generation inside MRI to Visualize Internal Deformation of Biological Objects (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Rajendra
  • 学会等名: 2007 16th Annual Meeting of SMRT
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2007-05-19
• [学会発表] 静電モータによるMRI内部での動作生成と試料変形の観察 (2006)
  • 著者名/発表者名: 山本晃生
  • 学会等名: 平成18年秋季フルードパワーシステム講演会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2006-11-09
• [学会発表] A 2-DOF Electrostatic Sheet Conveyer Using Wire Mesh for Desktop Automation (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto
  • 学会等名: 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2006-05-17
• [図書] アクチュエータ工学 (2004)
  • 著者名/発表者名: アクチュエータシステム技術企画委員会著
  • 総ページ数: 6-14,73-82
  • 出版者: 養賢堂
• [備考]
  • URL: http://am.t.u-tokyo.ac.jp/research.html
• [備考] 日経産業新聞2005/1/14「MRI画像乱さず : 東大手術ロボ用モーター
• [備考] ImpressロボットWatch, 2008/8/26
  • URL: http://robot.watch.impress.co.jp/cda/news/2008/08/26/1264.html
• [備考] ImpressロボットWatch 2008/4/30
  • URL: http://robot.watch.impress.co.jp/cda/news/2008/04/30/1029.html
• [備考] ImpressロボットWatch 2008/4/23
  • URL: http://robot.watch.impress.co.jp/cda/news/2007/04/23/458.html
• [産業財産権] 駆動アクチュエータ (2005)
  • 発明者名: 山本晃生, 樋口俊郎
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特願2005-314354
  • 出願年月日: 2005-05-17