アザラシ型位置決め機構を用いたメゾ/マイクロ/ナノマニピュレータの開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16078214
• 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: 豊田工業大学
• 研究代表者: 古谷 克司 豊田工業大学, 工学部, 教授 (00238685)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2008
• キーワード: 圧電アクチュエータ / 位置決め / 移動機構 / パルス密度変調 / ヒステリシス / 摩擦 / 振動 / 真空

研究概要

マイクロマシン技術の実用化にあたっては従来の寸法の機械とのギャップを埋める必要性がある.本研究では,アザラシ型機構を用いて物体を操作・観察するシステムを開発した.ビジュアルフィードバックにより操作対象物を位置決めした.要素技術として,真空中で移動するアザラシ型機構,電流パルスを用いた圧電アクチュエータの変位制御法,ナノメータ精度の位置決め機構,力覚デバイスのためのブレーキ機構についても検討した.

研究成果

• [雑誌論文] 電流パルス駆動によるアザラシ型位置決め機構の高分解能化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司,太田徳幸,古田淳
  • 雑誌名: 精密工学会誌 74,4 ページ: 411-415
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非鉛圧電アクチュエータの技術動向と応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 15,4 ページ: 391-398
• [雑誌論文] 圧電効果を用いたセンサ (2006)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司
  • 雑誌名: 計測と制御 45,4 ページ: 296-301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Driving method of piezoelectric actuator by using current pulse (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Furutani, K. Iida
  • 雑誌名: Meas. Sci. Technol. 17,9 ページ: 2387-2394
  • 査読あり
• [雑誌論文] はじめての精密工学 : 圧電アクチュエータ-精密位置決めへの応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司
  • 雑誌名: 精密工学会誌 72,4 ページ: 449-452
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3自由度アザラシ型位置決め機構の移動特性の改善 (2006)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司,河越克己
  • 雑誌名: 電気学会論文誌,E編 126,4 ページ: 131-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] 圧電アクチュエータを用いた一方向ブレーキ機構 (2006)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司,波多野誠,金山尚樹
  • 雑誌名: 精密工学会誌 72,3 ページ: 377-381
  • 査読あり
• [学会発表] 圧電アクチュエータとその応用デバイス(予稿) (2009)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司
  • 学会等名: 2009年度精密春季
  • 発表場所: 東京都文京区
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 電流パルスを用いた圧電アクチュエータ駆動における変位に対する外力の影響のシミュレーション(予稿) (2008)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司ほか
  • 学会等名: 第17回MAGDA
  • 発表場所: 茨城県日立市
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Evaluation of Driving Performance of Piezoelectric Actuator with Current Pulse, Proc. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Furutani et al.
  • 学会等名: 10th Int. Workshop Adv. Motion Cont.
  • 発表場所: Trento, Italy
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Performance of AZARASHI (Seal) Positioning Mechanism with Friction Control by Inertial Force, Proc. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Furutani et al.
  • 学会等名: 11th Int. Conf. New Actuators
  • 発表場所: Bremen, Germany
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Improvement of Positioning Resolution and Velocity of AZARASHI (SEAL) Mechanism, Proc. 10th Int. Conf. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Furutani et al.
  • 学会等名: New Actuators
  • 発表場所: Bremen, Germany
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Performance of Driving Method of Piezoelectric Actuator by Using Current Pulse, Proc. (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Furutani et al.
  • 学会等名: 9th IEEE Int. Workshop Adv. Motion Cont.
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] Application of AZARASHI (Seal) Mechanism to Fine Motion Stage of Atomic Force Microscope, Proc. (2005)
  • 著者名/発表者名: K. Furutani et al.
  • 学会等名: 3rd Int. Conf. Leading Edge Manuf. in 21st Century
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 20050000
• [学会発表] One-way Brake Mechanism Using Piezoelectric Actuator, Proc. (2005)
  • 著者名/発表者名: K. Furutani et al.
  • 学会等名: IEEE Int. Conf. Mechatron. Autom.
  • 発表場所: Niagara Falls, ON, Canada
  • 年月日: 20050000
• [学会発表] Machining Characteristics with Nanometer-cutting Machine Equipped Parallel Mechanism, Proc. (2004)
  • 著者名/発表者名: K. Furutani et al.
  • 学会等名: 19th Ann. Meet. Am. Soc. Precis. Eng.
  • 発表場所: Orlando, FL, USA
  • 年月日: 20040000
• [図書] 実用精密位置決め技術事典 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司
  • 総ページ数: 182-183,206-212,682-687,687-692
  • 出版者: 産業技術サービスセンター
• [図書] 無鉛圧電セラミックス・デバイス (2008)
  • 著者名/発表者名: 谷順二,高橋弘文,永田肇,柿本健一,和田智志,野口祐二,道川貞弘,古谷克司
  • 総ページ数: 154-196
  • 出版者: 養賢堂
• [図書] 最新機械機器要素技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古谷克司
  • 総ページ数: 179-182
  • 出版者: エヌジーティー
• [産業財産権] 移動機構 (2008)
  • 発明者名: 古谷克司,松野晋
  • 権利者名: 古谷克司,松野晋
  • 産業財産権番号: 特許,第4162351号
  • 取得年月日: 2008-08-01
• [産業財産権] 圧電素子駆動装置および駆動方法 (2004)
  • 発明者名: 古谷克司,宗片睦夫
  • 権利者名: 古谷克司,宗片睦夫
  • 産業財産権番号: 特願,2004-349474
  • 出願年月日: 2004-12-02