| 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、本年度は以下の事項を実施した。
1.ANSYSを用いたアクチュエータのバネ特性解析
(1)ヒンジと電極の形状変化とバネ特性の関係調査
ヒンジと電極の形状が異なるアクチュエータモデルのバネ特性を計算し、ヒンジの厚さと長さ変化は駆動領域のバネ定数とアクチュエータのストロークの変化に,電極の厚さ変化は過負荷領域のバネ定数の変化に直接関係することが明らかとなり,これらの関係を定量的に評価するための計算手法を確立した。
(2)アクチュエータの微細化とバネ特性の関係調査
微細化モデルのバネ特性計算結果から、アクチュエータを1/n倍に微細化し,これを同じ体積になるまで集積化すると,バネ定数とストロークは元の値のままで発生力を元のn^2倍まで大きくしたアクチュエータにすることができることが明らかとなり,将来,静電アクチュエータを人工筋肉に応用する可能性を再確認した.
2.アクチュエータの試作と特性評価
2mm幅のリボン状フィルムを用いた積層数の多いアクチュエータを作製し,そのバネ特性の測定と動作確認を実施した.また,東京工業大学バイオ研究基盤総合支援センターアイソトープ分野実吉研究室との共同研究により,0.5mm幅のリボン状フィルムを用いたアクチュエータを試作し,その動作確認も行った.
3.研究成果のまとめ
本研究の成果を博士論文「2本のリボン状フィルムを用いた積層型静電アクチュエータの開発」(東京工業大学)としてまとめた.
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