空圧疎密波重畳駆動による多自由度空圧メカトロニクスシステムに関する研究

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本年度では空気圧疎密波重畳駆動方式,及び前年度において開発した4個の異なる固有振動数で駆動する共振駆動型バルブを用いて,4個の空気圧アクチュエータの独立制御に成功した.共振駆動型バルブの制御方式として新たに時分割制御方式を提案し,各アクチュエータの独立制御に適用した.時分割制御方式では異なる固有振動数を持つ空気振動を,短時間で直列に接続し発振することで,擬似的に異なる固有振動数を持つ空気振動を同時に発振する方式である.独立制御実験より,共振駆動型バルブの設計手法の確立,及び時分割制御手法の有効性を確認した.本年度得られた結果群について国際学会2件,国内学会2件で申請者本人が発表した.また本結果について執筆した論文を「Sensors & Actuators : A Physical」に投稿し,掲載されている.また,更なる多自由度システムへの展開として,音響振動を用いた制御方式についても検討した.音響振動は振動としては微少であるが,帯域が広く,高い周波数域まで選択可能なため多自由度化に適している.発振器には大きな振幅の得られる,スピーカとしての用途が多いボイスコイルモータを採用した.ボイスコイルモータを用いた可聴域範囲での振幅変調発振手法により,高い振幅と周波数から得られる,高い音圧エネルギーを得ることに成功した.またその音圧エネルギーを供給配管に伝播可能なシステムを構築し,更なる多自由度独立駆動への展望を示した.さらに,その音圧により駆動する共振駆動型バルブを新たに開発し,音響駆動バルブとしての有効性を示した.