従来の圧電慣性駆動装置に多く見られる後退問題に対して、二つの振動子を逆方向に接続する配線方式を創造的に提案し、これに基づいて慣性圧電直線駆動装置を設計した。この配線方式により、駆動装置は「前進-前進」運動モードで駆動でき、原理的に後退現象を完全に排除できる。まず、駆動装置の運動特性をよりよく理解するため、逆接条件下での駆動原理を深く分析し、理論モデルを初歩的に構築した。次に、本論文では試験用試作機を設計・製作し、試験システムを構築して、正接（従来の配線方式）および逆接（提案した配線方式）の二つの接続方式における駆動性能について一連の試験を行った。さらに、駆動装置の応用価値を評価するために、ゼブラフィッシュ胚を用いた細胞薬物注入の模擬実験を実施した。試験結果は、「前進-後退」の運動モードと比較して、「前進-前進」の運動モードで駆動装置は後退なしに動作可能であり、エネルギー変換効率が2.16%から2.60%に向上し、運動速度は6.08 µm/sから7.88 µm/sに増加し、最大偏差は0.12 µm、標準偏差は0.0356であった。設計された駆動装置は高い安定性とエネルギー変換効率を有し、後退問題を完全に解決しており、細胞操作や微小電極埋め込みなどの分野での応用が期待される。

慣性駆動装置;非対称クランプ;無後退;逆接;細胞操作