| 研究課題/領域番号 |
26350538
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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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)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | カプセル / 内視鏡 / 自走 |
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| 研究実績の概要 |
（１）走行機構小型化： 走行機構（電磁振動アクチュエータ）は、Moving Magnet型アクチュエータとし、全長8mm、駆動力0.4Nを安定して出力できるよう、コイルは巻き線機を用いて稠密に巻くと共に、コイルボビンの表面は、アルマイト処理により絶縁と摩擦の改善を行った。
（２）任意方向移動機構： 医師、獣医へのインタビューにより、腸内では方向を変える必要がないことが判明し、前後方向切り替えのみで十分であることが分った。今後はアクチュエータの出力増強による、腸内ひだの乗り越えに注力するよう方針を変更した。
（３）シミュレーション： カプセルと腸モデルとの相互作用シミュレーションにより、後部の粘着とせり上がり現象を確認した。今後実機による観察確認を行う。
（４）カメラ： カプセル搭載可能カメラモデルを用いた動作確認実験を行った。ワイヤレス給電のノイズ影響を防ぐ間欠給電による映像を確認した。ワイヤレス給電を行っている間は、カメラからの信号にノイズが混入し、映像が乱れる問題があった。そこで、ワイヤレス給電時は走行、給電を止めて、その間キャパシタからの放電により映像を送る方式にした。実験では、トランジスタをスイッチとして用いた回路により疑似的に上記動作を再現し、映像が乱れずに送信できる間欠動作の時間条件を求めた。
（５）検証実験： 人工臓器ゲル状での走行、豚の腸の上での走行実験を行った。また生きたイヌを用いた実験用の準備を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
・駆動機構（電磁アクチュエータ）は、コイルの巻き方、磁石の構成を工夫することにより駆動力0.4N以上を達成した、安定した動作を確保できている。
・任意方向移動（旋回動作）は、医師へのインタビューにより腸内では不要であることが判明したため、腸内ひだの乗り越えなどアクチュエータ出力増強へ重点を変更した。
・カプセル搭載カメラの機種検討は行ったが、検証実験は今後すすめていく。
・豚の腸内での走行は今後検討する。カプセルの振動が腸の多層構造により吸収されることが原因と推定する。カプセル壁面との摩擦状態、振動周波数の調整により、対応する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
・駆動機構は引き続き、安定した動作を確保するとともに、さらに出力増強を目指す。
・任意方向移動（旋回動作）は、医師へのインタビューにより腸内では不要であることが判明したため、腸内ひだの乗り越えなどアクチュエータ出力増強へ重点を変更する。
・カプセル搭載カメラの動作検証を行う。特にワイヤレス間欠給電、キャパシタとの連携動作について検証実験をすすめていく。
・豚の腸内での走行は今後検討する。カプセルの振動が腸の多層構造により吸収されることが原因と推定する。カプセル壁面との摩擦状態、振動周波数の調整により、対応する。
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