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設計指針としてショウジョウバエなどに代表される微小な昆虫の羽ばたき力を計測することを目標に設定し、プローブ型の多軸力センサを試作する。力計測要素として高感度なピエゾ抵抗素子を利用し、羽ばたき運動中の力を十分に計測可能なセンサ感度と、ショウジョウバエをプローブの先端に取り付けた際の共振周波数が羽ばたき周波数を下回らないような高剛性を同時に満たす必要がある。試作したセンサはxyzの3軸及びプローブ周りのモーメントが計測できる設計となっている。各軸の感度はそれぞれの力に対して1μN以下、モーメントは1nNm以下を実現した。またバネ定数は最少で10 N/mとなり、十分に高い剛性となった。
References :
1.Hidetoshi Takahashi, Shinnosuke Hirakawa, Tomoyuki Takahata, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama, “Quad-axial piezoresistive force sensor probe by four sensing elements with sidewall doping methods,” ; The 17th IEEE International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers '13), Anchorage, Alaska, USA, June 21-25, 2015 (Accepted).
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