視覚制御を用いた超音波マイクロマニピュレータに関する研究

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本研究は、先に我々が提案したVHF帯超音波の放射力を用いた超音波マイクロマニピュレータに、制御工学やロボット工学の分野で研究が活発に行われている視覚制御技術を導入し、微小機械やバイオテクノロジーの分野で有用なミクロンサイズの微小物体の高度なマニピュレーション技術を構築することを目的として行われたもので、以下のような成果が得られた。1.微量液体中にビーム幅が狭く,音圧分布に谷のある進行波ビームを高いパワー密度で発生可能なマルチストリップカプラを用いた漏洩波トランスジューサを新たに開発した。そして,LiNbO3圧電板上に,動作中心周波数97.5MHzの漏洩波トランスジューサを試作し,11.1dBの最小変換損失を得た.2.漏洩波トランスジューサと視覚制御技術を用いたマニピュレータを試作し、微小球の移送や捕捉を行った.そして,直径がおよそ50μmのSiO2ガラス球及びポリスチレン球を、任意の図形や文字パターンに沿って二次元移送させることに成功した.また、複数個の微粒子のうちから特定の微粒子を一点に捕捉させることにも成功した.3.微小球の運動は、その弾性的性質を反映した特徴的な運動を呈することが視覚制御を用いたマニピュレータの実験より明らかになり、本マニピュレータの微小物体のスペクトロスコピーへの新たな応用の可能性が見出された。これらの成果は,電子情報通信学会誌やJJAP誌などに発表した.