号数	ばね論文集53号（2008年）
ページ数	pp.37-43
種類	論文
論文名	鉄粉層内蔵ばね型アクチュエータを用いたリニア平面位置制御機構の開発
Title	Two-Dimensional Position Control Mechanism using Spring Actuator Stacked with Iron Particle Layers
著者	藤中 哲也1) 長屋 幸助1) 坂本 直也1) 鹿島 健作2)
Author	Tetsuya FUJINAKA1), Kosuke NAGAYA1), Naoya SAKAMOTO1) Kensaku KASIMA1)
抄録	"アクチュエータには一般に復元力が必要なことから，ばねと組み合わせて用いられることが多いが，駆動と原点復帰の要素の組み合わせとなるため，構造の巨大化や複雑化を招く．そこで筆者らは先に鉄粉層を内層したばねを組み込んだばね型アクチュエータの開発を行った．これはリニアアクチュエータ機能として広い可動範囲と応答性，制御の簡便性とを持ち，同時にばね特有の原点復帰機能，振動時の安定性も備えたアクチュエータとなっている． 本研究ではこのアクチュエータを用いてリニア平面位置制御機構の設計･製作を行う．これは指向性の強い発信機等の角度制御を行う事で，指示点の平面位置制御を行うものである．本研究で試作する機構は，ふたつのアクチュエータを鉛直方向と水平方向に高さを違えて配置し，中心部のスライダの先端で制御対象物を支持する構造となっている．これにより一方のアクチュエータの直動により他方のアクチュエータのスライダを中心とした制御対象の回転運動へと変換することが可能となる．そこで試作した本機構の有用性を確認するため，ステップ応答と周波数応答の調査，PIDによる制御性と二方向の独立性の確認，リサジュー曲線の生成実験などを行い，本アクチュエータの有用性を明らかにした．"
Abstract	A high speed actuator consisting of coil springs with iron particle layers was developed. In this system, the move of actuator head is controlled by electromagnets. Using this newly developed actuator, the two dimensional position control mechanism that controls the position of the instruction point on the screen by changing the angle of the laser pointer is introduced. The mechanism consists of two spring actuators, sliders, and a laser pointer. One actuator is parallel to X- axis and the other to Y-axis, and the laser pointer is rotated by flexing the springs. The head displacement in X-direction is independent of Y-direction. Therefore, the instruction point can be scanned all over the range by operating the one actuator with high frequency and the other with low frequency. Moreover, the instruction point moves to the target point by using usual PID control method.
著者の所属	1）群馬大学院　2）群馬大学
Belonging	1) Gunma University　2) Gunma University
Key Words	Spring, Actuator, Electromagnet, Control, Iron particle layer, Position control, Scanning device, Two-dimensional scanning