高い臨場場を用いた広い作業空間でのテレマイクロ微細操作に関する研究

利用高度真实的环境在广阔的工作空间中进行遥显微操作研究

• 批准号: 18048009
• 负责人: 橋本 秀紀
• 金额: $ 8.26万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18048009/
• 关键词: バイオ操作; マルチスケーリング; センシング; ハプティックス; 力制御; ナノベルト; ナノマニピュレーション; ピエゾ抵抗; ハプティクス

本研究の最終目的は高精度・広範囲遠隔微細操作を実現することである。複数台のナノマニピュレータを用いたナノロボティックアセンブリシステムを構築し、ナノメカニカルシステム(NEMS)カセンサのアセンブリを実現した。平成19年度にはナノアセンブリシステムによる3次元ナノベルトカセンサの試作に成功した。具体的にはナノインクを用いたロボティックソーダリング、電気抵抗溶接、外部力アシストアセンブリ技術を提案しデバイスアセンブリに有用であることを電子顕微鏡の下で検証した。これらの新たな加工技術は既存のマイクロメカニカルシステム(MEMS)加工技術では不可能である極微細でありながら超柔軟3次元ヘリカールナノベルト(HNB)のようなナノスケール構造物を用いたデバイスアセンブリに非常に有用な技術であると判断される。本課題で提案されるこれらの要素技術により開発されたピエゾ抵抗3次元ナノベルトカセンサは広範囲(数pN〜数百nN)かつ高精度(pN〜nN)を実現した。現在取り組んでいるセンサの大量生産プロセスにより幅広い応用分野で微細マニピュレーションシステムに適用されることが可能になり、単分子バイオ操作やナノ構造物の特性分析のための高精度、広範囲マニピュレーションが期待できる。本課題の最終年度であり、これらの研究成果を世界で情報発信するため、本分野で権威の高い論文誌(6件)、国際会議(8件)、多数の国内会議などに論文を投稿するなど、実りある成果を得ることができた。また、これらの準備過程でより深く同分野の研究者らと議論することができ、今後の新たなブレークスルーとなると考えている。

The ultimate goal of this study is to achieve high precision and remote micromanipulation. The structure and implementation of the NEMS system are described in detail below. In 2019, the company successfully launched a three-dimensional trial operation. The specific application of electronic micro-mirror is to detect and detect the electronic micro-mirror, and to detect the electronic micro-mirror. This new processing technology is not possible with the existing MEMS processing technology. It is very useful to judge whether the MEMS processing technology can be used for ultra-soft three-dimensional structures. This project proposes to develop a new technology to resist the three-dimensional problem of high precision (pN ~ nN). Now, we are looking forward to the high precision and wide range of applications for mass production of composite materials, fine particle systems, and application of single particle systems. In the final year of this project, the research results were published worldwide, and there were 6 papers published in this field, 8 papers submitted at international conferences, and most papers submitted at domestic conferences. The preparation process of this paper is discussed by researchers in the same field, and the new paper is discussed in the future.

项目成果

Operability Evaluation of Shared Controlled Multiple Cooperative Robots

共享控制的多协作机器人的可操作性评估

• 发表时间: 2006
• 期刊: Trans. of the Society of Instrument and Control Engineers 42・4
• 作者: Gilgueng Hwang;Hideki Hashimoto
• 通讯作者: Hideki Hashimoto

Flexible nanoscale transistor with Au nanoink contacted carbon nanotube electrodes

具有金纳米墨水接触碳纳米管电极的柔性纳米级晶体管

• 发表时间: 2008
• 期刊: International Journal of Optomechatronics 未定
• 作者: Gilgueng Hwang;Cedric Dockendorf;Dominik J.Bell;Lixin Dong;Hideki Hashimoto;Bradley J.Nelson
• 通讯作者: Bradley J.Nelson

Multiscale Manipulations with Multiple Parallel Mechanism Manipulators, Parallel Manipulators, New Developments

多尺度操纵并联机构机械臂、并联机械臂新进展

• 发表时间: 2008
• 作者: Gilgueng Hwang;Hideki Hashimoto
• 通讯作者: Hideki Hashimoto

In-situ Nanorobotic Soldering of Three-dimensional Helical Nanobelts Using Gold Nanoink

使用金纳米墨水原位纳米机器人焊接三维螺旋纳米带

• 发表时间: 2007
• 作者: Gilgueng Hwang;Cedric Dockendorf;Dominik J.Bell;Lixin Dong;Hideki Hashimoto;Dimos Poulikakos;Eradley J.Nelson
• 通讯作者: Eradley J.Nelson

Virtual Reality Biological Simulation for SMMS Telemanipulation

SMMS 遥控操作的虚拟现实生物仿真

• 发表时间: 2007
• 作者: C.Preeda;G.Hwang;H.Hashimoto
• 通讯作者: H.Hashimoto