電界共役流体のコモンラインを利用したマイクロアーム/多指ハンドシステムの研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21246028
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 横田 眞一 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10092579)
• 研究分担者: 吉田 和弘 東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (00220632) ; 金 俊完 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (40401517)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 機能要素

研究概要

直流高電圧を印加すると電極間に活発な流動が発生する電界共役流体(ECF)を用いた高出力パワー密度のマイクロ液圧源を開発し,これを内蔵したmmオーダでヒト腕/手指のような多自由度マイクロアーム/多指ハンドシステムを開発した.開発したマイクロアームとマイクロ多指ハンドを統合し微小対象物のハンドリングを実現した.

研究成果

• [雑誌論文] Tube-type micropump by using electro-conjugated fluid(ECF) (2012)
  • 著者名/発表者名: Joon-wan Kim, Toshiya Suzuki, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura
  • 雑誌名: Sensors and Actuators 巻: Vol.174 ページ: 155-161
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Robot Finger Using Electro-conjugate Fluid (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Yamaguchi, Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: Vol.26 ページ: 861-876
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dominant Factors Inducing Electro-conjugate Fluid Flow (2011)
  • 著者名/発表者名: Kento Mori, Hideki Yamamoto, Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura
  • 雑誌名: Sensors and Actuators 巻: Vol.167 ページ: 84-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robotic earthworm using electro-conjugate fluid (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Tokida, Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura
  • 雑誌名: International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 巻: Vol.33, No.4 ページ: 1643-1651
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Robot Hand Using Electro-conjugate Fluid (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Yamaguchi, Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota Kazuya Edamura
  • 雑誌名: Sensors & Actuators 巻: Vol.170 ページ: 139-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] An In-pipe Mobile Robot Using Electro-Conjugate Fluid (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Yamaguchi, Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems and manufacturing 巻: Vol.5, No.3 ページ: 214-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] ECF-jet driven Micro artificial antagonistic muscle actuators and its integration (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Yokota, Fumiya YAJIMA, Kenjiro Takemura, Kazuya Edamura
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: Vol.24, No.14 ページ: 1929-1943
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Modeling of Electro-Conjugate Fluid Flows (2010)
  • 著者名/発表者名: Hideki Yamamoto, Kento Mori, Kenjiro Takemura, Leslie Yeo, James Friend, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura
  • 雑誌名: Sensors and actuators 巻: Vol.161, No.1-2 ページ: 152-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電界共役流体を用いたポンプ・タンク一体型液圧駆動ロボットフィンガ (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口彰浩, 竹村研治郎, 横田眞一, 枝村一弥
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C 巻: Vol.76, No.772 ページ: 3689-3696
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electro-kinetic actuation of low conductivity dielectric liquids (2009)
  • 著者名/発表者名: R. V. Raghavan, J. Qin, L. Y. Yeo, J. R. Friend, K. Takemura, S. Yokota, K. Edamura
  • 雑誌名: Sensors and Actuators 巻: Vol.140 ページ: 287-294
  • 査読あり
• [学会発表] Flexible Hydraulic Micro Actuator Based on McKibben-type ECF Artificial Muscles, 11th International Conference on Fluid Control (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kim, S. Yokota, 他2名
  • 学会等名: Measurements and Visualization
  • 発表場所: Keelung
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] High Performance ECF(Electro-Conjugate Fluid) Micropump by the In-plane Integration of MEMS-fabricated electrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kim, S. Yokota, 他2名
  • 学会等名: ICMT2011
  • 発表場所: Melbourne
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] A Bio-inspired Robot Using Electro-conjugate Fluid (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yokota, 他4名
  • 学会等名: ICMT2011
  • 発表場所: Melbourne
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] Parameter Optimization on Power Density of MEMS-based Micro Triangular-prism-slit Electrode Array as an ECF-jet Generator (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kim, S. Yokota, 他2名
  • 学会等名: ICMT2011
  • 発表場所: Melbourne
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Study on micro cylinder with bidirectional rolling diaphragms using ECF jet (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yokota, K. Yoshida, 他3名
  • 学会等名: ICMT2011
  • 発表場所: Melbourne
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] A Flexible Pump Using Electro-Conjugate Fluid for Liquid Cooling of Electronic Chips (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yokota, 他3名
  • 学会等名: ICMT2011
  • 発表場所: Melbourne
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Performance Evaluation of a Triangular-Prism-Slit Electrode Pair As an Electro-Conjugate Fluid Jet Generator (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kim, S. Yokota, 他2名
  • 学会等名: 2011 ASME Dynamic Systems and Control Conference, and Bath/ASME Symposium on Fluid Power and Motion Control
  • 発表場所: Arilington, VA
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] Needle-ring electrode pair as an ECF-jet generator by using MEMS technology (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kim, S. Yokota, 他1名
  • 学会等名: JFPS international Symposium on Fluid Power 2011
  • 発表場所: OKINAWA
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] Parameter optimization of MEMS-based micro triangular-prism-slit electrode pair as an electro-conjugate fluid jet generator (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kim, S. Yokota, 他2名
  • 学会等名: JFPS international Symposium on Fluid Power 2011
  • 発表場所: OKINAWA
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] ECFジェット圧力駆動マイクロシリンダの試作および特性解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横田眞一,吉田和弘, 他3名
  • 学会等名: 山梨講演会2011
  • 発表場所: 山梨
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] ECFジェットを用いた両方向ローリングダイアフラムマイクロアクチュエータに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横田眞一,吉田和弘, 他3名
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] A flexible electro-conjugate fluid micropump with 3D triangular-prism-slit electrode pair (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kim, S. Yokota, 他2名
  • 学会等名: 2011 International Conference on Fluid Power and Mechatronics
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2011-08-19
• [学会発表] 三角柱-スリット形電極の直列・並列化によるECFマイクロポンプの性能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金俊完,横田眞一, 他2名
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] 電界共役流体を用いたベローズアクチュエータの制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横田眞一, 他4名
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] 電界共役流体を用いたロボットハンド (2011)
  • 著者名/発表者名: 横田眞一, 他3名
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] McKibben形ECF人工筋を有する拮抗駆動マイクロアクチュエータ (2011)
  • 著者名/発表者名: 金俊完,横田眞一, 他2名
  • 学会等名: 平成23年春季フルードパワーシステム講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] The control of a bellows actuator using electro-conjugate fluid (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yokota, 他4名
  • 学会等名: JFPS international Symposium on Fluid Power 2011
  • 発表場所: OKINAWA
  • 年月日: 2011-01-27
• [学会発表] 基調講演「マイクロ液圧」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 横田眞一
  • 学会等名: 平成22年度秋季フルードパワーシステム学術講演会講演論文集
  • 発表場所: 別府
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] A high performance ECF-jet generator using improved three-dimensional electrode structures (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Kim, S. Yokota, 他2名
  • 学会等名: ICMT2010
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] ECF-jet driven micro artificial muscle actuators and its application to an ECF micro hand (2009)
  • 著者名/発表者名: S. YOKOTA, 他3名
  • 学会等名: ICFP2009
  • 発表場所: Hangzhou, China
  • 年月日: 2009-04-09
• [図書] アクチュエータ研究開発の最前線(1編5章, 2編2章,機能性流体アクチュエータ) (2011)
  • 著者名/発表者名: 横田眞一,吉田和弘
  • 総ページ数: 61-70, 165-173
  • 出版者: エヌティーエス
• [図書] JFPS機能性流体研究委員会報告書,電界共役流体(ECF)ジェットを用いたマイクロアクチュエータとセンサ (2010)
  • 著者名/発表者名: 横田眞一,竹村研治郎
  • 総ページ数: 127/131
  • 出版者: 日本フルードパワーシステム学会
• [図書] Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs, Part III Micro Actuators, New Microactuators Using Functional Fluids (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Yokota, Kazuhiro Yoshida, Kenjiro Takemura, Joon-wan Kim
  • 総ページ数: 91-101
  • 出版者: Springer, London
• [図書] Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs, Part III Micro Actuators, Design and Fabrication of Micro Pump for Functional Fluid Power Actuation System (2010)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Tanaka, Shinichi Yokota
  • 総ページ数: 153-164
  • 出版者: Springer, London
• [図書] フルードパワーの世界, 15.マイクロ液圧の分野 (2009)
  • 著者名/発表者名: 横田眞一
  • 総ページ数: 34-36
  • 出版者: 日本フルードパワー工業界