位置フィードバック機構を内蔵した多自由度ERマイクロアクチュエータの試作

内置位置反馈机构的多自由度ER微执行器原型

基本信息

批准号：
18656053
负责人：
吉田和弘
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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

项目摘要

本研究課題では,位置フィードバック機構を内蔵した多自由度スマートERマイクロアクチュエータを提案し,1自由度のスマートERマイクロアクチュエータを試作してその特性を実験的に明らかにした.平成19年度に得られた主な成果は以下のとおりである.(1)スマートERマイクロアクチュエータの試作および特性実験提案するアクチュエータは,固定された円板電極とこれとの間隔が弾性変形により変化できる可動円板電極により形成された流路とその上流側に接続した固定絞りから成る構造で,電界印加で粘度が著しく増大するERF(電気粘性流体)を流し,電圧印加で生じる圧力増加による可動電極の変位を出力するとともに,外部のセンサおよび制御器なしで位置フィードバック機構を構成してアクチュエータ剛性を高める機能を有する.直径10mm,厚さ1.1mmのアクチュエータを試作し,その特性を実験的に検討し,出力変位52μm,発生力1.5N,および位置フィードバック機構なしの場合の7倍の剛性を実現した.(2)スマートERマイクロアクチュエータの数学モデルの構築2枚の円板間の放射状流れの理論解析式に基づき円板周囲から中心に向かう流れの流路抵抗を導出し,補正係数を導入して集中定数系の簡易数学モデルを構築した。さらに実験との比較によりパラメータを同定し,構築した数学モデルの妥当性を確認した.(3)変位拡大機構の提案,試作および特性実験汎用性の高いアクチュエータとするため,提案するアクチュエータの可動電極の上にベローズを設置し,そこに円板電極対で生じる圧力を導入する構造で変位を拡大する機構を提案,試作し,変位200μm,発生力1.8N,および位置フィードバック機構なしの場合の13倍の剛性を実現した.

在这个研究主题中，我们提出了一个具有内置位置反馈机制的多级智能ER微型抗体器，并通过构建一级自由的智能ER微乳干器来实验揭示其特征。 2007年获得的主要结果如下：（1）智能ER显微驾驶员的原型和特性实验。执行器提出的执行器是由由可移动圆盘电极形成的流动路径组成的结构，其固定盘电极之间的间距可以通过弹性变形，并连接到其上游侧面的固定油门。 ERF（电粘性流体）通过施加电场可显着增加粘度，并通过施加电压产生。直径为10毫米，厚度为1.1 mm的执行器制造并进行了实验检查，并检查了由于压力增加而导致的可移动电极的输出位移，并且采用了提高执行器刚度的功能，以提高执行器的刚度。实验检查了直径为10 mm，厚度为1.1 mm的执行器，并通过达到52μm的输出位移的刚度（生成1.5 n的产生力，没有位置反馈机制）来实现执行器的特性。（2）基于两个圆盘之间径向流的理论分析方程的智能ER显微厌恶仪的数学模型的构建，从磁盘到中心的流动阻力得出，并引入了校正系数，以构建一个简单的数学模型。此外，通过与构造数学模型的实验和有效性进行比较，确定了参数。（3）提出位移膨胀机制，原型和特征实验的提议，以使其成为多功能执行器，提出了一种机制，并使用结构将波纹管放在提出的Anirot and imigtity and Ingroud and imigtity的压力上，并引入了Extrode的压力，并引入了圆盘的压力，并将其引入了，并引入了电极成对，并引入了圆盘的压力，并将其引入了，并引入了电极成对，并将其原型用于扩大位移。 μm，生成的力为1.8N，没有位置反馈机制的外壳的刚度为13倍。