研究テーマ

新機能の提供や,高性能と高い利便性の両立を可能とする方法を明らかにし,高性能な運動機械システムをさらに使いやすくすることを目指し,研究に取り組んでいます.

(A)多様な微小物の操作に適したマイクロマニピュレータ

fig_gripper2d1a.png細胞やマイクロ人工物などの多様な微小物の操作・組み立てに柔軟に対応できるマニピュレータシステムの実現を目指しています.そのために,小型,十分な発生力,遠隔操作,複数同時駆動,液体中や閉空間でも利用可能といった特徴を持たせるべく,研究に取り組んでいます.左図は利用時のイメージ図,右図は試作した把持機能部です.レーザ光を照射すると,ニードルが動作します.

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(B)超高加速高速メカニズムとその応用

fig_halms4b.png生産効率が高くラピッドプロトタイピングに適した次世代の産業機械の実現を目指し,現在の産業機械の性能を大きく上回る高速なメカニズムとその応用の研究を行っています.その一環として,加速度100G,速度10m/sを超える超高速リニアモータを製作し,その高速・高精度制御の研究を行っています.写真は試作した超高加速高速メカニズムで、全長は約2mあります.



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(C) 製作・取扱い容易な薄形リニアリラクタンスモータ

fig_lsrm2a.png製作・取扱いの容易性を重視し,極薄構造と使い捨て可能な可動子をもつリニアモータを提案し,特性評価・高精度運動の実現に取り組んでいます.写真は試作した固定子と可動子です.また平面モータの研究も進めています.

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(D)実用的な高性能制御系設計法

誰にでも簡単に高精度制御系設計を可能とする実用的な方法の研究を行っています.現在様々な機構に適用して有効性を検証するとともに,改良を進めています.写真は,提案する制御法を適用し評価した機構の例です.位置決め誤差は、ボールねじ機構で5nm,エアシリンダで50nm,空気圧人工筋でもサブミクロンオーダです.

fig_mechforcontrol1a.png

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Key words メカトロニクス,制御,位置決め,モーションコントロール,マイクロダイナミクス,マニピュレータ,アクチュエータ,リニアモータ,平面モータ,磁力,静電,アライメント,光スイッチ,空気圧

研究分野 精密メカトロニクス,精密運動制御,ロボッティクス,運動システム設計,アクチュエータ