マイクロ流体弁

microvalve

マイクロ流体弁

Heads: 平井慎一
Contact: 岸川虎太朗

Date: 2003 -

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立命館大学ロボティクス学科
〒525-8577 滋賀県草津市野路東1-1-1

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研究内容

本プロジェクトの目的は，小型軽量な空気圧比例弁を開発することである．空気圧人工筋に埋め込むことが可能なサイズと重量，空気圧人工筋を駆動する圧力0.5 MPaで流量5 l/min程度の空気圧を制御することが可能なマイクロ比例制御弁が目標である．

2019/5/30 日本フルードパワシステム学会主催 2019年春季講演会併設セミナーで「振動駆式マイクロ空気圧弁」と題して講演

2017/11/29-12/2 国際ロボット展でソフトグリッパーとマイクロ空気圧弁を展示



2015/12/18 大阪グランフロントで開催されたロボティクス技術説明会で「無拘束マイクロ空気圧弁」を展示

2015/12/2-5 国際ロボット展でバインディングハンドとマイクロ空気圧弁を展示



2009/8/1 オープンキャンパスで無拘束ポペット弁とテンセグリティロボットの実演を行いました．

2006/11/30-12/2 国際次世代ロボットフェア IRT JAPAN 2006 (インテックス大阪)において，振動駆動式無拘束ポペット弁を展示しました． (日刊工業新聞2006年11月21日) (記事内写真)

担当

名前学年学位

永井　舜也 M2

Zhou Ziyuan M2

岸川　虎太朗 Graduated 工学修士

古田　晴規 Graduated 工学修士

久保　俊貴 Graduated 工学修士

藤木　涼介 Graduated 工学修士

山本　紘平 Graduated 工学修士

谷和　弘太郎 Graduated 工学修士

宮治　和弥 Graduated 工学修士

樋口　涼樹 Graduated 工学修士

加藤　和大 Graduated 工学修士

香西　健太 Graduated 工学修士

泉沢　和弘 Graduated 工学修士

巽　正之 Graduated 工学修士

小川　洋一郎 Graduated 工学修士

Jien Sumadi Graduated 工学博士

上原　正太 Graduated 工学修士

ZHAO　Zifu Graduated

岸田　拓己 Graduated

藤原　加奈子 Graduated

伊藤　正彦 Graduated

高山　博 Graduated

研究発表

論文

Sumadi Jien, Shinichi Hirai, and Kenshin Honda, Miniaturization Design of Piezoelectric Vibration-Driven Pneumatic Unconstrained Valves, Journal of Robotics and Mechatronics, Vol.22, No.1, pp.91-99, 10.20965/jrm.2010.p0091, Feb., 2010
Sumadi Jien, Shinichi Hirai, and Kenshin Honda, Miniaturized Unconstrained On-Off Pneumatic Poppet Valve - Experiment and Simulation -, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol.14, Issue 5, pp.626-635, 10.1109/TMECH.2009.2011049, Oct., 2009

国際会議

Shinichi Hirai and Kazuhiro Kato, Micro Pneumatic Valves for Robotic Wearable Systems, The 24th Int. Symp. on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN 2015), 10.1109/ROMAN.2015.7333584, Kobe Int. Conf. Center, Kobe, Japan, Aug. 31 - Sept. 4, 2015
Masayuki Tatsumi, Kazuhiro Izusawa, and Shinichi Hirai, Miniaturized Unconstrained Valves with Pressure Control for Driving a Robot Finger, IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2011), pp.1528-1533, 10.1109/ROBIO.2011.6181506, Phuket Island, Thailand, Dec. 7-11, 2011
Jien Sumadi, Shinichi Hirai, Yoichiro Ogawa, Masahiko Ito, and Kenshin Honda, Pressure Control Valve for McKibben Artificial Muscle Actuators with Miniaturized Unconstrained Pneumatic On/Off Valves, Proc. IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2009), 10.1109/AIM.2009.5229882, Singapore, July 14-17, 2009
Sumadi Jien, Yoichiro Ogawa, Shinichi Hirai, and Kenshin Honda, Performance Evaluation of a Miniaturized Unconstrained Digital On-Off Switching Valve, 2008 IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2008), pp.659-664, 10.1109/AIM.2008.4601738, Xi'an, China, July 2-5, 2008
Hiroshi Takayama, Jien Sumadi, and Shinichi Hirai, Unconstrained Pneumatic On-Off Poppet Valve Driven by Piezoelectric Actuator, 2007 IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2007), 10.1109/AIM.2007.4412445, ETH Zurich, Switzerland, Sept. 4-7, 2007
Shota Uehara and Shinichi Hirai, Unconstrained Vibrational Pneumatic Valves for Miniaturized Proportional Control Devices, 9th Int. Conf. on Mechatronics Technology (ICMT2005), Kuala Lumpur, Malaysia, Dec. 5-8, 2005

解説

平井慎一, フルードパワーによる食品ハンドリング, 油空圧技術, Vol.59, No.1, 食とフルードパワー, pp.1-6, Jan., 2020
平井慎一, 振動駆動式マイクロ空気圧弁, フルードパワーシステム, Vol.50, No.2, ロボットに役立つフルードパワーの要素技術, pp.69-71, Mar., 2019
平井慎一, 振動駆動マイクロ空気圧弁, 計測と制御, Vol.56, No.4, 特集人に寄り添う空気圧システムの現状と展望, pp.258-261, 10.11499/sicejl.56.258, Apr., 2017
平井慎一, 上原正太, 空気圧アクチュエータ用小型比例制御弁の開発--小型化と応答性のトレードオフの検討, 油空圧技術, Vol.44, No.7, pp.46-50, July, 2005

口頭発表

永井舜也, 平井慎一, 無拘束ポペット弁のためのモータドライバ回路の設計とフレキシブル回路への実装, ロボティクス・メカトロニクス講演会 2024 in Utsunomiya, 栃木県宇都宮市・ライトキューブ宇都宮, May 29 - June 1, 2024
周子淵, 平井慎一, 松野孝博, CR発信回路を用いた振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁の駆動, ロボティクス・メカトロニクス講演会 2023, 名古屋国際会議場, June 28 - July 1, 2023
山本紘平, 平井慎一, 下ノ村和弘, 高野保英, 振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁内部におけるポペットの動作計測, 第37回日本ロボット学会学術講演会（RSJ2019）, 東京都新宿区・早稲田大学早稲田キャンパス, Sept. 3-7, 2019
藤木涼介, 平井慎一, オリフィス側面排出型無拘束ポペット空気圧弁, 第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2019), 香川県高松市・サンポート高松, Dec. 12-14, 2019
平井慎一, 沖野友亮, 昇圧チョッパ回路を用いた無拘束ポペット弁の駆動回路, ロボティクス・メカトロニクス講演会2018, 北九州市・北九州国際コンベンションゾーン, June 4-5, 2018
宮治和弥, 平井慎一, 振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁の駆動用発振回路の開発, ロボティクス・メカトロニクス講演会2018, 北九州市・北九州国際コンベンションゾーン, June 4-5, 2018
谷和弘太郎, 平井慎一, 振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁による空気圧シリンダの位置制御, 第36回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2018), 愛知県春日井市・中部大学春日井キャンパス, Sept. 4-7, 2018
宮治和弥, 平井慎一, 振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁の駆動用発振回路の開発, 第35回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2017), 川越市・東洋大学川越キャンパス, Sept. 11-14, 2017
谷和弘太郎, 平井慎一, 振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁を用いた多軸空気圧マニピュレータの位置制御, 第35回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2017), 川越市・東洋大学川越キャンパス, Sept. 11-14, 2017
樋口涼樹, 加藤和大, 平井慎一, 振動駆動式無拘束空気圧弁を利用した空気圧マニピュレータの位置制御, ロボティクス・メカトロニクス講演会2015, 京都市・みやこめっせ, May 17-19, 2015
加藤和大, 平井慎一, 無拘束ポペット空気圧弁の流量制御, 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会, 東京ビッグサイト, Dec. 15-17, 2014
香西健太, 平井慎一, 小型空気圧弁を内蔵した二指ロボットハンド, 第31回日本ロボット学会学術講演会, 首都大学東京南大沢キャンパス, Sept. 4-6, 2013
香西健太, 泉沢和宏, 平井慎一, 三方向振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁の製作, ロボティクス・メカトロニクス'12講演会予稿集CD-ROM, 浜松, May 28-29, 2012
泉沢和宏, 平井慎一, 16.0×7.0×17.5 mmのサイズで0.5 MPa制御できる三方向無拘束ポペット弁の開発, 第30回日本ロボット学会学術講演会, 札幌, Sept. 17-20, 2012
泉沢和宏, 巽正之, 平井慎一, 無拘束ポペット弁の駆動回路, 第29回日本ロボット学会学術講演会, 豊洲, Sept. 7-9, 2011
巽正之, ジエンスマディ, 小川洋一郎, 本田顕真, 平井慎一, 振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁のための駆動回路の小型化, ロボティクス・メカトロニクス'10講演会予稿集CD-ROM, 旭川, June 15-16, 2010
巽正之, 伊藤正彦, ジエンスマディ, 平井慎一, 本田顕真, 駆動式無拘束ポペット空気圧弁の小型化における形状と材質の影響, 平成21年春季フルードパワーシステム講演会, 仙台, June 25-26, 2009
Jien Sumadi, 巽正之, 平井慎一, 本田顕真, Miniaturized Pneumatic Pressure Control Valve for Robotic Applications, 第27回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM, 横浜, Sept. 15-17, 2009
ジエンスマディ, 小川洋一郎, 平井慎一, 本田顕真, 無拘束小型空気圧ON/OFF弁を用いたマイコン駆動方向制御弁の開発, 平成20年春季フルードパワーシステム講演会, 機械振興会館, May 28-30, 2008
小川洋一郎, ジエンスマディ, 平井慎一, 本田顕真, 振動駆動式無拘束ポペット弁による定量微小液滴の吐出の実験的評価, 平成20年春季フルードパワーシステム講演会, 機械振興会館, May 28-30, 2008
小川洋一郎, ジエンスマディ, 平井慎一, 本田顕真, 振動駆動式無拘束ポペット弁による定量微小液滴の吐出, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会, pp.1137-1138, 長良川国際会議場, Dec. 5-7, 2008
伊藤正彦, ジエンスマディ, 小川洋一郎, 平井慎一, 本田顕真, 振動駆動式空気圧無拘束ポペット弁の小型化, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会, pp.1211-1212, 長良川国際会議場, Dec. 5-7, 2008
Jien Sumadi, 小川洋一郎, 高山博, 平井慎一, 衝撃を用いた小型空気圧弁の開発, 平成19年春季フルードパワーシステム講演会, 2007
上原正太, 平井慎一, 空気圧アクチュエータ用小型比例制御弁の開発, ロボティクス・メカトロニクス'05講演会予稿集CD-ROM, 神戸, June 9-11, 2005
上原正太, 平井慎一, 振動駆動式空気圧弁の開発, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会, pp.817-818, 2005
上原正太, 平井慎一, 空気圧アクチュエータ用小型比例制御弁の開発, 平成16年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集, pp.98-100, 2004

参考資料

アルバム

一対のマイクロ空気圧弁がグリッパーを駆動 (mov 42.6MB)

マイクロ流体弁によるロボット指の駆動 (wmv 0.7MB)

マイクロ弁の開閉 (mpg 4.5MB)

マイクロ弁による空気圧人工筋の駆動 (avi 10.3MB)

三方向弁

駆動制御回路

マイクロ弁内蔵ロボット指

マイクロ弁内蔵ロボット指

マイクロ弁駆動回路

関連サイト