| 研究課題/領域番号 |
19H02052
|
|---|
| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
|---|
研究代表者 |
佐藤 海二 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00215766)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | 感温磁性体 / 磁力 / ワイヤレス / マニピュレータ / アクチュエータ / 光熱磁気駆動 / サーボ |
|---|
| 研究実績の概要 |
感温磁性体を用いてワイヤレスで操作できるマイクロマニピュレータを実現することを目的に，該当年度は3種類の課題に取り組んでいる．それぞれの実績は次の通りである．
（１）平面運動機能部に適した冷却装置の開発： 本研究課題のアクチュエータは熱磁気駆動型で，レーザ加熱後の温度上昇を抑制することが安定動作に必要である．そのために，まずレーザスキャンユニットの制御系改善や冷却装置の設計等に取り組んだ．レーザスキャンユニットは，x方向，y方向ともに0.1sec以内の位置決めを達成した．次に冷却装置を試作し，特性を調べた．試作した冷却装置は液冷式で，構造上の制約から光路の一部を含んで配置されている，レーザ加熱を阻害しないように，材料と構造を工夫している．実験により，駆動特性に顕著な悪影響を与えることなく，感温磁性体の冷却を早めることを確認した．そして可動子の駆動実験により，特に目標位置周辺での移動方向のずれを抑制することを確認した．
（２）把持動作機能部の最適設計：把持機能部として，いくつかの構造を考え，磁場解析を用いてその発生力を調べた．通常のサイズであれば製作は容易な構造を選択し，発生力としては必要な力を得ることが可能であった．しかし微小なため研究グループの製作技術では実現が難しいと判断し，さらに簡単で製作容易な構造案を検討することが必要と考え，新規の構造案を検討中である．
（３）回転機能部と並進機能部を融合させた3自由度アクチュエータの概要設計：平面上で並進2方向と回転1方向の運動が可能な3自由度アクチュエータを，磁場解析を用いて設計した．解析では摩擦の影響を考慮しても駆動可能であることを確認している．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究計画に沿って，一通りの取り組みは行っているが，把持動作機能部は製作上の制約をさらに重視することにしたため，再設計が必要と考えている．現行案でも小型部品の組み立て経験がある技術者であれば製作可能と考えられるが，設計と試作を繰り返し行うのは現行の研究体制では難しく，また実用化のためにはさらに簡単化が望ましいと判断し，再設計することにした．
|
| 今後の研究の推進方策 |
方針に関しては，変更を迫られるような研究上の新たな問題は生じていないが，構造の簡単化と同時に，外部の協力を積極的に得て進めている．
|
