课题基金 / 基金详情

電界共役流体(ECF)を用いたマイクロ人工筋の研究

電界共役流体(ECF)を用いたマイクロ人工筋の研究
利用电场共轭流体(ECF)的微型人造肌肉研究
批准号:
16656055
负责人:
横田 眞一
金额:
$2.24万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份:
2004
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2004 至 2005

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本研究課題では,微細なアクチュエータの集合体である生物の筋肉が潜在的な柔軟性を持つことに注目して,柔軟なロボットシステムを具現化するためのマイクロ人工筋を実現することを目的とする.すなわち,高電圧の印加によって活発なジェット流を発生する電界共役流体(ECF)を利用することによって閉空間の内圧を制御し,パワーソースをも内在したマイクロ人工筋を具現化し,複数のマイクロ人工筋を直並列に配置した柔軟な運動機構の実現を目指す.本年度は以下の成果を得た.はじめに,実システムへの適用および集積化が可能なセル構造を持つECFマイクロ人工筋を提案し,実現した.すなわち,内圧制御によって軸方向の収縮変位を得る繊維強化シリコーンゴムチューブ,ECFに電圧を印加し圧力源となるジェット流を発生するECFジェット発生部,およびECFを蓄えるECFタンクを入れ子上に配置した形状を具現化し,駆動を確認した.なお,寸法はφ13mm×10mmである.また,駆動特性実験の結果,この人工筋セルの最大収縮変位は1.2mmであり,軸方向の最大発生力は0.17Nであった.つぎに,製作したECFマイクロ人工筋セルの変位制御システムを構築した。レーザ変位計によりセルの先端変位を測定し,目標位置との偏差からPD制御により印加電圧を操作した.収縮目標を0mmから1mmまで0.2mmごとのステップ状に変化させた際のステップ応答の結果,良好な制御結果を得た.以上のように,本年度の成果によって,ECFマイクロ人工筋セルの実現および駆動制御が達成された.
英文摘要
本研究課題では,微細なアクチュエータの集合体である生物の筋肉が潜在的な柔軟性を持つことに注目して,柔軟なロボットシステムを具現化するためのマイクロ人工筋を実現することを目的とする.すなわち,高電圧の印加によって活発なジェット流を発生する電界共役流体(ECF)を利用することによって閉空間の内圧を制御し,パワーソースをも内在したマイクロ人工筋を具現化し,複数のマイクロ人工筋を直並列に配置した柔軟な運動機構の実現を目指す.本年度は以下の成果を得た.はじめに,実システムへの適用および集積化が可能なセル構造を持つECFマイクロ人工筋を提案し,実現した.すなわち,内圧制御によって軸方向の収縮変位を得る繊維強化シリコーンゴムチューブ,ECFに電圧を印加し圧力源となるジェット流を発生するECFジェット発生部,およびECFを蓄えるECFタンクを入れ子上に配置した形状を具現化し,駆動を確認した.なお,寸法はφ13mm×10mmである.また,駆動特性実験の結果,この人工筋セルの最大収縮変位は1.2mmであり,軸方向の最大発生力は0.17Nであった.つぎに,製作したECFマイクロ人工筋セルの変位制御システムを構築した。レーザ変位計によりセルの先端変位を測定し,目標位置との偏差からPD制御により印加電圧を操作した.収縮目標を0mmから1mmまで0.2mmごとのステップ状に変化させた際のステップ応答の結果,良好な制御結果を得た.以上のように,本年度の成果によって,ECFマイクロ人工筋セルの実現および駆動制御が達成された.
期刊论文(22)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
電解共役流体に発生するジェット流を用いたマイクロ人工筋アクチュエータ
使用电解共轭流体中产生的射流的微型人造肌肉致动器
DOI: --
发表时间: 2005
期刊: 日本機械学会論文集(C) 71・78
影响因子: --
作者: [竹村研治郎, 横田眞一, 枝村一弥]
通讯作者: 枝村一弥
Micro Artificial Muscle Actuator using Electro-conjugate Fluid
使用电共轭流体的微型人工肌肉致动器
DOI: --
发表时间: 2005
期刊: Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation (発表予定)
影响因子: --
作者: [Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura]
通讯作者: Kazuya Edamura
A Micro Artificial Muscle Actuator using Electro-conjugate Fluid
使用电共轭流体的微型人工肌肉致动器
DOI: --
发表时间: 2005
期刊: Proc.of IEEE International Conference on Robotics and Automation
影响因子: --
作者: [Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura]
通讯作者: Kazuya Edamura
電界共役流体(ECF)を用いたマイクロ人工筋アクチュエータ
使用电场共轭流体 (ECF) 的微型人造肌肉致动器
DOI: --
发表时间: 2004
期刊: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'04講演論文集
影响因子: --
作者: [竹村研治郎, 横田眞一, 枝村一弥, 西岡國生]
通讯作者: 西岡國生
共 10 条
    電界共役流体を用いた極薄液体レートジャイロの研究
    • 批准号:
      21656044
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
    • 资助金额:
      $2.05万
    • 财政年份:
      2009
    • 负责人:
      横田 眞一
    • 依托单位:
    電界共役流体を応用した高性能マイクロジャイロスコープの研究
    • 批准号:
      18656052
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额:
      $2.24万
    • 财政年份:
      2006
    • 负责人:
      横田 眞一
    • 依托单位:
    電界共役流体を応用した高パワー軽量な高集積化マイクロモータの開発
    • 批准号:
      14655063
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额:
      $2.18万
    • 财政年份:
      2002
    • 负责人:
      横田 眞一
    • 依托单位:
    電界共役流体(ECF)を応用した直径φ1mmマイクロモータの開発
    • 批准号:
      12875031
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额:
      $1.34万
    • 财政年份:
      2000
    • 负责人:
      横田 眞一
    • 依托单位:
    海外基金