ニュースリリース

【研究NOW!】「空気」と「計測・制御」で 産業・医療そして音楽に挑戦中

クルイ(タイの伝統楽器)の自動演奏ロボット 送気と運指の制御により、味わいのある音色を実現します。

 

知能機械工学科 加藤研究室は、フルードパワー(特に空気圧の計測・制御)とメカトロニクスを基盤技術としています。 ソフトアクチュエータとそれを用いた柔軟なロボット、超精密工作機械の運動制御、管楽器の自動演奏ロボット、楽器吹奏用の呼気補助装置、血流の脈動と狭窄部まわりの流れのメカニズムなど、産業・医療・音楽の分野の研究に取り組んでいます。

気液相変化駆動のソフトアクチュエータ

ゴムと繊維からなる人工筋肉やベローズなどのソフトアクチュエータを、沸騰・膨張しやすいフルオロカーボン(C5F11NO)の気液相変化(気体から液体、液体から気体へと物質を相変化させる現象)を用いて駆動する研究を進めています。
従来の空気圧駆動に比べ、周辺装置の小型化や静音化などの利点があり、柔軟な接触動作が求められる医療福祉機器やロボットなどへの応用が期待されます。
電空ハイブリッド超精密鉛直位置決めステージ
電動のリニアモータと空気圧シリンダを併用して、ナノメートル(100万分の1ミリ)オーダーの精度で超精密位置決めができる装置です。摩擦抵抗が非常に小さい静圧案内を有する2本の空気圧シリンダがステージ部を支えて重量を補償します。加藤研ではシリンダの内圧を高速・精密に制御することで、位置と力を制御する方式の研究に挑戦しています。また、エアタービンスピンドルの剛性と回転数の制御にも取り組んでいます。
この技術は東芝機械株式会社(現芝浦機械)と共同で特許を取得しています。
(特許番号 第6638915号 「主軸ヘッド昇降装置および工作機械」)
(特許番号 第5843233号 「静圧空気軸受スピンドル装置およびこれを用いた工作機械」)

 

加藤 友規 准教授

 

  • 工学部 知能機械工学科
  • 工学研究科
    修士課程 知能機械工学専攻
    博士後期課程 物質生産システム工学専攻
  • 研究分野:フルードパワーシステム,メカトロニクス

 

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トピックス   2021/02/09