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佐藤海二研究室では,ロボット・メカトロニクスを構成するアクチュエータ・メカニズム,センサシステム,コントローラの多様な視点から,総合的に高性能で利便性の高い運動システムを実現することを目指し,研究を行っています.従来にない性能,特徴を実現するために,電磁力,静電力,表面張力,熱磁気特性など様々な物性・原理に基づくアクチュエータ・メカニズムを提案・実現し,超高加速・高速性能や,新しい特徴(極薄,光による遠隔駆動など)を実現しています.また精密運動システム研究の経験も豊富で,一般に扱いにくいメカニズムでの高精度化も得意としています.それらの研究成果,経験を基礎に,様々な企業と共同研究に取り組んできています.

以下に,研究の一部を紹介します.

高加速・高速・高精度な運動を実現したい

img001.jpg 一般的な高速産業機械が,最大加速度2G(19.6m/s2),最大速度2m/s程度にあるのに対し,最大加速度100G以上,最大速度10/sの駆動性能をもつリニアモータを実現しています.サブミクロンオーダの位置決め精度も実現しています. 高精度軌跡制御も可能です.



薄くスペースを取らないアクチュエータがほしい

img002.jpg  厚さ3mm以下の電磁リニアモータを実現しています.高精度位置決めも可能です.






可動子を使い捨てにしたい

可動子は,極薄の磁性体に,高分子フィルムを貼り合わせただけで作成できます.厚さ0.2mmは以下で,カッターで簡単に加工できます.


小さなものを配線なしで制御したい

img003.jpg  レーザ光線で,微小なものの動きを制御できます.右図は,グリッパの例です.




簡単に高精度制御系を実現したい

img004.jpg  誰でも簡単に設計・調整ができる高精度制御法として,NCTF制御を提案し,様々な機器でその有効性を明らかにしています.ボールねじ機構であれば,5nmの位置決めも可能です.





精密機器には利用されない機構で精密制御がしたい

強い非線形性を示す空気圧シリンダや空気圧人工筋を用いた機構でも,容易に高精度位置決めを実現しています.

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微小部品を簡単に位置合わせしたい

img006.jpg  液体の表面張力をうまく利用すると,複数の部品をミクロンオーダで位置合わせできます.部品を直立させて位置合わせすることもできます.

上記以外の研究のご相談も承っています.




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