重力控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及重力控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在各種領(lǐng)域中，提出了能夠控制重力的裝置。例如，根據(jù)宇宙中的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)等可知生物的成長受重力影響很大，提出了一種能夠使重力改變從而模擬地產(chǎn)生微重力以使在地球上也能夠在無重力環(huán)境下或低重力環(huán)境下進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的裝置。
[0003]例如，專利文獻(xiàn)1中公開的那樣，由繞第1旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的第1旋轉(zhuǎn)體和繞與第1旋轉(zhuǎn)軸正交的第2旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的第2旋轉(zhuǎn)體構(gòu)成，并使培養(yǎng)容器三維旋轉(zhuǎn)的裝置。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-193910號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]在專利文獻(xiàn)1中，由于根據(jù)復(fù)雜的計(jì)算公式來控制第1旋轉(zhuǎn)體及第2旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，因此存在裝置的制造成本增加的課題。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述事項(xiàng)而作出的發(fā)明，其目的在于提供基于簡易的處理能夠控制第1旋轉(zhuǎn)體及第2旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)從而能夠降低制造成本的重力控制裝置。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]本發(fā)明所涉及的重力控制裝置的特征在于，具備:第1旋轉(zhuǎn)體，通過第1驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)繞第1軸旋轉(zhuǎn)；第2旋轉(zhuǎn)體，通過第2驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)在上述第1旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)區(qū)域的內(nèi)側(cè)區(qū)域繞第2軸旋轉(zhuǎn)，該第2軸與上述第1軸正交；加速度檢測裝置，設(shè)置在上述第2旋轉(zhuǎn)體的任意位置上來檢測加速度；以及控制裝置，用于控制上述第1驅(qū)動(dòng)裝置及上述第2控制裝置的驅(qū)動(dòng)，上述控制裝置根據(jù)由上述加速度檢測裝置檢測出的加速度數(shù)據(jù)來控制上述第1驅(qū)動(dòng)裝置及上述第2控制裝置的驅(qū)動(dòng)。
[0012]另外，優(yōu)選地，上述控制裝置根據(jù)下式1算出加速度矢量，并控制上述第1驅(qū)動(dòng)裝置及上述第2控制裝置的驅(qū)動(dòng)以使每規(guī)定時(shí)間的上述加速度矢量的積分成為規(guī)定的值。
[0013][數(shù)式1]
[0014]A = g+r ω2...(式 1)
[0015](式1中，A、g、r以及ω分別表示上述第2旋轉(zhuǎn)體的任意點(diǎn)Ρ的加速度矢量、上述點(diǎn)Ρ的重力加速度矢量、從上述第1軸與上述第2軸的交點(diǎn)到上述點(diǎn)Ρ的距離矢量以及上述點(diǎn)Ρ的角速度矢量。)
[0016]發(fā)明的效果
[0017]在本發(fā)明所涉及的重力控制裝置中，能夠通過簡易的處理控制第1旋轉(zhuǎn)體及第2旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，因此能夠降低制造成本。
【附圖說明】
[0018]圖1是表示重力控制裝置運(yùn)轉(zhuǎn)中的狀態(tài)的立體圖。
[0019]圖2是表示重力控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面，參照附圖對(duì)本實(shí)施方式所涉及的重力控制裝置進(jìn)行說明。如圖1、圖2所示，重力控制裝置1具備:第1旋轉(zhuǎn)體10 ;第1軸11a、lib ;收納在第1驅(qū)動(dòng)裝置收納部32中的第1驅(qū)動(dòng)裝置12 ;第2旋轉(zhuǎn)體20 ;第2軸21a、21b ;收納在第2驅(qū)動(dòng)裝置收納部33中的第2驅(qū)動(dòng)裝置22 ;支承底座30 ;支承部件31a、31b ;加速度檢測裝置40 ;以及控制裝置50。
[0021]支承部件31a、31b以對(duì)置的方式從支承底座30直立設(shè)置。第1旋轉(zhuǎn)體10、第2旋轉(zhuǎn)體20等被支承在該支承部件31a、31b之間。
[0022]第1旋轉(zhuǎn)體10軸支承在第1軸11a、lib上。第1軸11a、lib配置在同一軸上。第1軸11a的一端連接在第1旋轉(zhuǎn)體10上，且另一端連接在第1驅(qū)動(dòng)裝置12的輸出軸12a上。第1軸lib可以為固定在支承部件31a上而第1旋轉(zhuǎn)體10能滑動(dòng)的形態(tài)，也可以為固定在第1旋轉(zhuǎn)體10上而相對(duì)于支承部件31a能滑動(dòng)的形態(tài)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)?驅(qū)動(dòng)裝置12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，連接在輸出軸12a上的第1軸11a旋轉(zhuǎn)，第1旋轉(zhuǎn)體10繞第1軸11a、lib旋轉(zhuǎn)。
[0023]第1旋轉(zhuǎn)體10在此為矩形的框體，在第1旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)區(qū)域的內(nèi)側(cè)區(qū)域，存在配置第2旋轉(zhuǎn)體20且其能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的程度的空間。
[0024]在第1旋轉(zhuǎn)體10的對(duì)置的各框上，分別安裝有第2軸21a、21b。第2軸21a、21b配置在同一軸上。在該第2軸21a、21b上安裝有第2旋轉(zhuǎn)體20。
[0025]第2軸21a的一端連接在第2旋轉(zhuǎn)體20上，且另一端連接在傘齒輪28上。當(dāng)傘齒輪28旋轉(zhuǎn)時(shí)，第2旋轉(zhuǎn)體20在第1旋轉(zhuǎn)體10的內(nèi)側(cè)區(qū)域旋轉(zhuǎn)。第2軸21b的一端連接在第2旋轉(zhuǎn)體20上，且其另一端能滑動(dòng)地安裝在第1旋轉(zhuǎn)體10上。
[0026]第2旋轉(zhuǎn)體20為用于安裝想要放置在微重力環(huán)境、過重力環(huán)境等各種重力環(huán)境下的物體的地方。例如，在第2旋轉(zhuǎn)體20上安裝細(xì)胞培養(yǎng)用的密封型的培養(yǎng)容器，能夠在微重力環(huán)境、過重力環(huán)境等各種重力環(huán)境下進(jìn)行細(xì)胞的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。關(guān)于向第2旋轉(zhuǎn)體20安裝培養(yǎng)容器，可使用細(xì)繩或橡皮、固定工具等固定在第2旋轉(zhuǎn)體20的任意位置。另外，也可以在第2旋轉(zhuǎn)體20上形成細(xì)胞容器安裝用的安裝部。
[0027]第2驅(qū)動(dòng)裝置22設(shè)置在支承部件31a上。第2驅(qū)動(dòng)裝置22的輸出軸22a與第1軸lla、llb平行地設(shè)置，在輸出軸22a上設(shè)置有齒輪23。齒輪23設(shè)置為與能滑動(dòng)地安裝在第1軸lib上的齒輪24嚙合。
[0028]齒輪24與配置在第1旋轉(zhuǎn)體10的內(nèi)部的傘齒輪25 —體地形成。第1軸lib貫通齒輪24及傘齒輪25，齒輪24及傘齒輪25以相對(duì)于第1軸lib能滑動(dòng)的方式構(gòu)成。
[0029]在第1旋轉(zhuǎn)體10的內(nèi)部配置有旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)部件26、27，該旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)部件26、27用于將來自第2驅(qū)動(dòng)裝置22的驅(qū)動(dòng)力向第2軸21a傳達(dá)。
[0030]旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)部件26構(gòu)成為在軸26b的兩端分別安裝有傘齒輪26a、26c。軸26b能滑動(dòng)地設(shè)置在第1旋轉(zhuǎn)體10上，并且相對(duì)于第1軸11a垂直地(相對(duì)于第2軸21a、21b平行地)設(shè)置。
[0031 ] 另一方面，旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)部件27構(gòu)成為在軸27b的兩端分別安裝有傘齒輪27a、27c。軸27b能滑動(dòng)地設(shè)置在第1旋轉(zhuǎn)體10上，并且相對(duì)于第1軸11a平行地(相對(duì)于第2軸21a、21b垂直地)設(shè)置。
[0032]旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)部件26的傘齒輪26c與安裝在第1軸lib上的傘齒輪25嚙合。另夕卜，傘齒輪26a與旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)部件27的傘齒輪27a嚙合。另外，傘齒輪27c與安裝在第2軸21a上的傘齒輪28嚙合，該第2軸21a連接在第2旋轉(zhuǎn)體20上。
[0033]關(guān)于第1驅(qū)動(dòng)裝置12及第2驅(qū)動(dòng)裝置22，可以使用能夠?qū)Φ?旋轉(zhuǎn)體10、第2旋轉(zhuǎn)體20供給旋轉(zhuǎn)力的電動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，例如可以使用能夠高精度地控制輸出軸12a、22a的旋轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)。
[0034]加速度檢測裝置40設(shè)置在第2旋轉(zhuǎn)體20的任意位置，用于檢測第2旋轉(zhuǎn)體20的任意位置的加速度。作為加速度檢測裝置40，可以使用能夠分別檢測X軸、Y軸、Z軸3方向的加速度的3軸加速度傳感器。
[0035]控制裝置50控制第1驅(qū)動(dòng)裝置12及第2驅(qū)動(dòng)裝置22各自的轉(zhuǎn)速，并控制第1旋轉(zhuǎn)體10及第2旋轉(zhuǎn)體20的轉(zhuǎn)速。
[0036]控制裝置50根據(jù)由加速度檢測裝置40檢測