Development of Dilatation Micromanipulator made of Shape Memory Polymer
形状记忆聚合物扩张微操作器的研制
基本信息
- 批准号:11450102
- 负责人:
- 金额:$ 5.7万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
- 财政年份:1999
- 资助国家:日本
- 起止时间:1999 至 2000
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In this study, the development of a dilatation micromanipulator made of the shape memory polymer (SMP) is discussed. The dilatation micromanipulator is suitable to be made in miniature and micro sizes, and is able to be deflected largely due to an large recovery strain of the shape memory polymer. The summery of the results in this study is showed below.SMP is available as the material for hinge parts of micromachines and micro electro mechanical systems (MEMS). This material has a more than 50 times larger recovery strain than general materials, and so the hinges made of SMP has a less than fiftieth length than general materials. The shorter hinges contribute to making micromachine and MEMS smaller.The structure of the manipulator is a SMP tube. Some microheaters are set on the tube locally. The microheater makes an eccentric distribution of temperature around it on the SMP tube, and SMP soften by heating. A deflection of the SMP tube causes by a internal pressure due to the dilatation of the eccentrically soft region. The number of the heaters on the SMP tube determines the degree of freedom of the manipulator.From the results of tensile test, the SMP softens from three-hundredth to nine-hundredth by heating and the Young's modulus changes largely. So, just the uniform thickness of the SMP tube fulfills both the function as a deformation part and the function as a flow path.The SMP tube is made by a dip molding using a teflon rod as a mold. The dip molding is simple way and suits to make fine SMP tube. The SMP tube of 1mm in inner diameter and 100mm in length is made under the condition of 0.04mm/s in pull-up speed and 4.6x10^4 cP in viscosity. The average thickness is 60 μm, and the ratio of the deviation to the average thickness at each cross-section is 20%.From the driving experimen by using an external heater, The deflective angle of the manipulator is 45 degrees per 3mm in the deformation length.
在这项研究中,讨论了由形状记忆聚合物(SMP)制成的扩张微观手持的发展。扩张微型操纵器适合于微型和微型尺寸制造,并且能够在很大程度上由于形状记忆聚合物的恢复率很大而被击败。这项研究的结果夏季如下所示。SMP可作为微型机械和微电机械系统(MEMS)的铰链部分的材料。该材料的恢复应变比一般材料大50倍以上,因此由SMP制成的铰链比一般材料的长度小于五十。较短的铰链有助于使MicroMachine和MEMS较小。操纵器的结构是SMP管。一些微型脱毛机在本地设置在试管上。微型助手在SMP管上的温度偏心分布,并通过加热来软化。 SMP管的挠度是由于偏心柔性区域扩张而导致内部压力引起的。 SMP管上的加热器数量决定了操纵器的自由度。从拉伸试验的结果,SMP通过加热从三百到九百分之少,而年轻的模量很大变化。因此,仅SMP管的均匀厚度就可以作为变形部分和作为流动路径的功能实现功能。SMP管是通过使用Teflon杆作为模具制成的SMP管。倾角成型是简单的方法,可以制作精细的SMP管。内径为1mm的SMP管,长度为100mm,以0.04mm/s的上述速度和4.6x10^4 cp的粘度制成。平均厚度为60μm,每个横截面的偏差与平均厚度的比率为20%。从使用外部加热器,从驱动体验中,操纵器的恶魔角度为每3mm的变形长度为45度。
项目成果
期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mikio HORIE: "Displacement Characteristics of Micro-Hinges with Suitable Flexural Rigidity for Micromechanisms"Proceeding of Sixth International Conference on Control,Automation,Robotics and Vision. 52 (2000)
Mikio HORIE:“微机构具有适当弯曲刚度的微铰链的位移特性”第六届国际控制、自动化、机器人和视觉会议论文集。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
D.Kamiya, Y.Gamo, M.Horie: "Manufacture of Dilatation Micromanipulator made of Shape Memory Polymer [in Japanese]"Proc. of the Japan Society of Mechanical Engineers. to be published, 2001-4.
D.Kamiya、Y.Gamo、M.Horie:“由形状记忆聚合物制成的扩张微操纵器的制造[日语]”Proc。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
M.Horie, S.Torii, D.Kamiya: "Displacement Characteristics of Micro-Hinges with suitable Flexural Rigidity for Micromechanisms"Proc. of Sixth International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision. 52 (2000)
M.Horie、S.Torii、D.Kamiya:“具有适合微机构弯曲刚度的微铰链的位移特性”Proc。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
神谷大揮: "形状記憶樹脂を用いた膨膜形マイクロマニピュレータの試作"日本機械学会第1回機素潤滑設計部門講演会. (平成13年4月発表予定). (2001)
Daiki Kamiya:“使用形状记忆树脂的膨胀膜微操纵器的原型”,日本机械工程师学会第一届元素润滑设计部门讲座(计划于 2001 年 4 月发表)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
蒲生吉洋: "形状記憶樹脂製膨膜形マイクロマニピュレータに関する研究"日本機械学会関東支部第7期総会講演論文集. 151-152 (2001)
Yoshihiro Gamo:“由形状记忆树脂制成的膨胀膜微操作器的研究”日本机械工程学会关东分会第7次大会论文集151-152(2001)。
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