研究シーズ

Research Seeds

ソフトアクチュエータの制御

研究者:佐々木 実

キーワード
PVDF、IPMC、DEA、セルフセンシングアクチュエーション制御

岐阜大学 工学部 機械工学科 知能機械コース

教授佐々木 実

機械振動の抑制・制御は機械の高性能化の大きな課題です。
お困りのことがございましたら、遠慮無くご相談ください。

最近の研究テーマ

✦ 3次元空間でのフレキシブルマニピュレータの位置と力の制御
✦ 生体信号によるロボットの制御
✦ ソフトアクチュエータの制御
✦ 自律移動ロボットの運動制御

研究概要

ソフトアクチュエータは、研究者やエンジニアの注目を集めています。ソフトアクチュエータの材料は、電気、熱、光、化学物質、pHなどの刺激に応じて形状やサイズが変化します。これらのアクチュエータ材料は、ソフトメカトロニクスやロボットに最適です。様々なタイプのソフトアクチュエータが科学レベルで利用可能ですが、実用的なソフトアクチュエータはまだ開発されていません。
3種類のEAPベースのソフトアクチュエータ、PVDF、IPMC、およびDEAを研究しています。この研究では、PVDF、IPMC、DEAなどのソフトアクチュエータ、逆システムを使用したフィードフォワード制御、セルフセンシングを使用したフィードバック制御、およびそれらを組み合わせた2自由度制御をおこなっています。目標角度への追従性を維持したまま、振動抑制性の向上を図りました。

産業界へのアピールポイント

現在、産業の高度技術化が進み、超精密加工、情報・精密機器、ロボットのハンドや医療機器などあらゆる分野において、高速・高精度の位置決め技術が求められています。要求精度はサブミクロンのオーダーであり、新しい駆動原理に基づく高性能なマイクロアクチュエータの開発が急速に進んでいます。その高速・高精度化の隘路は、機械システムの構造振動の克服です。高性能化のボトルネックとなっている機械の振動について、パッシブ・アクティブ制御の両方の面からこの分野の豊富な経験を基にご相談に応じられます。

実用化例・活用例

  • HDの粗動と微動を組み合わせた2段制御
  • 2022年3月11日2021年度日本機械学会東海支部賞研究賞:「ソフトアクチュエータに関する研究」

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