力覚体験型ウェアラブル磁気浮上システムの開発研究

具有触觉体验的可穿戴磁悬浮系统研发

基本信息

批准号：
19650023
负责人：
大路貴久
金额：
$ 2.11万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本内容は,微小永久磁石,磁気感受素子,制御電磁石を組み合わせた手指装着型磁気浮上器具の研究開発を目的としている。具体的には,制御電磁石の装着による体感型磁気浮上器具の開発と可動部を有する磁気浮上器具による対象物のスキャニングの2項目を実施する。制御電磁石を手指に装着した状態でPID補償器により安定浮上状態を得た。微小磁石付ビニール球(11g)を浮上体とした。第二指第二関節部の屈曲角測定用センサを用い,制御電磁石が浮上体から受ける微振動と指先の微振動との双方の影響を評価した。浮上体の微振動は屈曲角に影響を与えなかったが,制御電磁石を筐体に固定した場合のPID係数とは異なることから,末節腹部での振動吸収が感覚として得られることを示唆した。制御電磁石中央脚を可動にして滑り軸受で支持し,先端にホールICを設置した磁気浮上器具を製作し,形状認識装置としての機能を調査した。制御電磁石周辺脚にはバイアス磁束発生用のネオジ磁石リングが設置されている。鉄製プレート上に3種類の高さの鉄製マーカー(直径7.5mm,高さ3, 6, 9mm)を貼付した被検出体を用意し,その上空を磁気浮上器具でスキャンしたところ,磁束密度一定制御により凸状を凸状として認識することが確かめられた。中央脚の移動量はマーカー高さに対応している。スキャン速度を10mm/sとした場合でも可動子は良好に追従した。中央脚の運動を指腹で感受できれば非接触形状認識器具の可能性がある。

本文的目的是研究和开发一种结合微型永久磁铁，磁敏感元件和受控的电磁体的手工磁性悬浮装置。具体而言，将实现两个项目：通过连接受控的电磁体来开发物理敏感的磁性悬浮装置，以及使用带有移动零件的磁性悬浮装置对物体进行扫描。 PID补偿器用于获得一个稳定的浮动状态，其控制电磁体附着在手指上。使用配备微磁体的乙烯基球（11G）用作浮体。使用传感器来测量第二指关节的屈曲角度，评估了对照电磁体从浮体接收到的轻微振动的效果，并评估了指尖的轻微振动。尽管浮动体的轻微振动不会影响屈曲角，但当对照电磁体固定在外壳上时，它与PID系数不同，这表明远端段腹部的振动吸收可以作为感觉获得。制造了一个磁性悬浮装置，由滑动轴承支撑的控制电磁体的中心腿，并在尖端安装了一个孔IC，并研究了其作为形状识别装置的功能。用于产生偏置磁通量的新磁环在控制电磁体周围的腿上安装了磁通通量。用三种类型的铁标记（直径7.5mm，高度为3、6和9mm）编制了一个检测对象，并连接到铁板上，当天空用磁性悬浮装置扫描天空时，可以证实，通过恒定的磁性磁通密度控制，可以证实凸形被识别为凸形。中央腿的运动量对应于标记高度。即使扫描速度为10 mm/s，可移动元件也遵循。如果可以用手指垫感测到中央腿的运动，则可能是一种非接触式形状识别装置。