サブナノメートルの精度・分解能で数百mm立方以上の空間を駆動できる,高速・多自由度メカニズムを実現することを目標として,以下の基礎的な研究を実施した.
(1)サブナノモーションメカニズムの制御(SNMの制御)
空気静圧ねじ,及び,空気案内からなる位置決めシステムに対して,高精度位置決めを行うための制御方法に関して検討し,PID及びGAにより設計したコントローラで,ナノメートルの分解能の位置決めを実現した.また,2慣性系の回転機構に対して,高精度な角度位置決めを実現するため,機構の標準規範軌跡をもとにコントローラを簡易的に生成する方法を提案し,実験によりその有効性を確認した.
(2)サブナノモーションメカニズムの駆動(SNMの駆動)
光誘起磁性材料という新しい材料に着目して,MEMS技術を利用したマイクロアクチュエータの試作を試みた.具体的には,光誘起磁性現象を利用した新しいマイクロアクチュエータの提案,簡単な片持ち梁式アクチュエータの試作,その駆動方法の検討し,数μmの光による駆動を実現した.
(3)サブナノモーションメカニズムの案内・軸受(SNMの案内・軸受)
ラジアル磁気軸受の高速・高精度化を目標に研究を推進した.具体的には,試作ラジアル磁気軸受の形状中心,慣性中心での高精度回転法の検討を行い,モータの電磁加振力を高調波成分まで抑制可能な新たな繰り返し制御を提案し,5400rpmで30nmの回転精度を実現した.