| 研究課題/領域番号 |
26350538
|
|---|
| 研究機関 | 九州工業大学 |
|---|
研究代表者 |
伊藤 高廣 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (10367401)
|
|---|
| 研究分担者 |
村上 直 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (90443499)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | カプセル / アクチュエータ / ﾏｲｸﾛメカニズム / 振動 |
|---|
| 研究実績の概要 |
（１）カプセル走行機構の小型化（担当：伊藤）: カプセル内にカメラ搭載スペースを捻出するために、カプセル駆動機構の小型化を検討した。現状では電源用に内臓している電池がステンレス製で駆動機構の磁石が吸着してしまうため、コイル駆動方式により吸着を防いできた。しかし、電源としてワイヤレス給電コイルと非磁性ステンレスキャパシタが使用できることが実験で確認できたため、走行機構も磁石駆動方式に改良できることが判明した。従来に比較し1.5倍の出力が期待できるため、走行機構が小型化できる見通しを得た。
（２）任意方向移動機構 検討、開発、改良（担当：伊藤）: 医師からのニーズのある、カプセルの任意方向移動を実現するため、前後方向にのみ振動させていた駆動用磁石を、左右にも振動させる機構の検討を行った。前後と左右の移動機構が磁力で干渉しないよう工夫し、Ｔ字型の溝の中を球形の磁石が移動することで、前後・左右間の磁石駆動同士が干渉することなく、任意方向移動が可能な機構とすることができた。実験により動作を確認した。
（３）シミュレーションによる検討（担当：伊藤）: 走行カプセルの走行原理は、カプセル内磁石の往復運動による衝撃力、慣性反力である。電磁界解析が可能なシミュレーションソフトウェアツールANSYSを導入し、カプセル内電磁力分布を考慮し、カプセルのモデル化を行い、より実際に近い理論解析、数値シミュレーションを行なえるシミュレーション環境を整えた。シミュレーション結果と実験結果を比較し、モデルの妥当性を検証した。
（４）ワイヤレス給電の検討（担当：伊藤）: カプセル用に小型で移動対象に給電可能なワイヤレス給電を検討し、実験により検証した。
（５）研究広報（担当：伊藤）: TV(NHK, TBS, TV西日本)、ラジオ(NHK国際)、新聞（日本経済新聞、産経新聞）雑誌（日経ものづくり、日経ビジネス）の取材を受け、研究広報当に貢献した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
・計画の研究項目は、予定通り達成できた。それに加えて以下の実績が上がった。
・計画した項目に加え、ワイヤレス給電の研究が大幅に進展し、駆動時間を従来の電池駆動による２０分から、１時間に大きく改善できる見通しが得られた。
・サイズ10mm程度で飲み込めるサイズの、移動するカプセル向けのワイヤレス給電は、世界でも初めての実現であり、計画以上の成果である。
・走行カプセル研究の成果が注目を受け、TV, 新聞、雑誌の取材を受け、全国放送、国際放送され、研究広報に貢献した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
アクチュエータ出力1.5倍を目指して、小型強力化を進める。
カメラ搭載を検討し、実施する。
腸管モデルによる走行実験を行う。
|
