| 研究概要 |
本研究は軽量かつ応答性に優れた積層型静電アクチュエータを開発し、これを人工筋肉に応用することを主な目的としているが、本年度はその前段階として、以下の事項を実施した。
1. シミュレーション環境の整備とアクチュエータのバネ特性解析
有限要素法解析ソフトウェアANSYS (Academic Teaching Advanced)(最大節点数256,000)を導入することによってシミュレーション環境を整備するとともに接触問題を含む非線形構造解析によって四角形状アクチュエータのバネ特性を計算し、実験値と比較・検討した。その結果、計算値と実験値は良好な一致を示し、計算方法の妥当性を検証することができた。
2. 積層型三角形状静電アクチュエータの試作
ミクロンサイズの積層型静電アクチュエータを試作するための前準備として、2mm幅のリボン状フィルムを用いた電極形状が三角形のアクチュエータを試作し、そのバネ定数を評価した。使用したリボン状フィルム電極は厚さ0.2μm、幅1.8mmの銅薄膜を2枚のPETフィルム(厚さ1.5μm)で絶縁した構造となっている。さらにフィルム両面にはアクチュエータのバネ特性を改善するために、厚い電極部と薄いヒンジ部を規則正しく交互に形成させている。
3. リボン状フィルムの折り込み作業の自動化の検討
リボン状フィルムの折り込み作業の効率化と自動化を目的として、自動折り込み機の機構を検討し、その機構の一部を試作した。折り込み機構にはリボンフィルムを接着固定した後、中心部分の回転運動と他端部分の水平移動によって積層構造が形成される機構を採用している。
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