2001 Fiscal Year Annual Research Report
鞭毛・繊毛内の微小管滑りを規範とした3次元屈曲機構に関する研究
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13650275
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
小林 俊一 信州大学, 繊維学部, 助教授 (50225512)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森川 裕久 信州大学, 繊維学部, 助教授 (80125749)
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| Keywords | バイオミメティクス / バイオメカニクス / 鞭毛 / 繊毛 / 微小管 / マイクロマシン / ロボティクス / 電磁アクチュエータ |
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| Research Abstract |
真核生物の鞭毛や繊毛の内部には内側に2本,外側に9本の微小管が構成されており,外側の微小管にはダイニンと呼ばれるタンパク質が付いている。隣り合う2本の微小管に注目すると,ダイニンが滑り力を局所的に発生することにより,微小管同士の間に滑り運動が生じ,鞭毛や繊毛全体で屈曲運動が実現されている。本研究ではこの微小管の滑り規範とした,電磁アクチュエータを用いた屈曲機構を開発し,小型のマニピュレータや流体内推進機構など,工学分野に応用することを目的とする。
まず,微小管に相当する2本の弾性梁を用意し,弾性梁上にダイニンに相当する電磁石を分布させた電磁アクチュエータによって,2次元平面で屈曲する機構を開発,その水中内における推力を測定した。また,その水中内での推進特性に関する理論式を構築し,そのコンピュータシミュレーションを行い,測定結果と比較・検討を行った。
しかし,この屈曲機構の重量は470gであり,3次元的な屈曲を実現するには重いため,軽量化を試みた。電磁アクチュエータ内の一部の電磁石の代わりにネオジウム磁石を用いることによって重量を約二分の一に低減させ,消費電力も低減することができた。また,電磁石のみの電磁アクチュエータによる屈曲機構よりも滑り量を増加させることができ,屈曲を大きくすることが可能となった。
さらに,3次元屈曲を行う際の弾性梁の設計,シリコンゴムの成型による試作を行い,来年度に行う3次元屈曲機構開発のための基礎を得ることができた。
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Research Products
(1 results)
