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ゴム人工筋肉の特徴
【PointⅠ】 軽量【PointⅡ】 低圧力で高出力【PointⅢ】 柔軟性がある【PointⅣ】 メンテナンスが容易【PointⅤ】 安価である【PointⅥ】 水中でも使用可能
軸方向にカーボン繊維シート
を層状に内包
◎動作原理
◎人工筋肉の特徴
半径方向へのみ膨張
収縮力発生
(質量35[g])
6
従来のゴム人工筋との比較(収縮率)
収縮率の比較
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
Pressure [MPa]
Con
tract
ion
rate
[%]
Straight fibers type Mckibben type
25%
従来人工筋の
約1.5倍
約40%
7
従来のゴム人工筋との比較(収縮力)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6
Pressure[Mpa]
Contraction force[N]
Straight fibers type Mckibben type
540[N]
約3倍の収縮力
1660[N]
8
細型人工筋肉(続き)
全長:252[mm]質量:183[g]
◎細型人工筋肉の概要
0.48 [kg]
直径2.5[mm]
ソフトな握り動作
収縮力50[N]
伸長
収縮
ロボットハンド
◎細型人工筋肉の応用
15
医療用ミミズロボット
早期発見,治療処置の必要性大
内視鏡の利用が増えている
しかし
操作が困難で苦手とする医師が多い
大腸ガン の患者数が
年々増加している
~厚生労働省 がんの統計2001年度版~
20
機構の概要 ~Type DF~
A
B
C
D
E
1 2 3
Type DFType DFの特徴の特徴
・収縮動作によって,搬送物を押し出す効率がアップする・収縮動作がシステム全体に伝播することで,進行波によるループサイクルが発生する
1ユニットから順に加圧していくことで
A → B → C → D → E
の順に変化させ、搬送物を運搬する
22
期待される応用分野
• 固体・粉体搬送も可能→食品分野• 内部で撹拌作業も可能→セメント分野• 低圧力(0.03MPa)長距離垂直搬送が得意
→石油プラントの原油搬送• 高粘度流体の搬送→汚泥搬送• 身体適合性がよい→人工食道(医療分野)• 脚もみ器?
など幅広い分野での利用に期待
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本技術に関する知的財産権• 発明の名称:流体注入型アクチュエータ
• 出願番号 :PCT/JP2008/058605(特願2009-514143)• 出願人 :学校法人中央大学
• 発明者 :中村太郎、山本健二
• 発明の名称:流体注入型アクチュエータ• 出願番号 :特願2009-297928• 出願人 :学校法人中央大学
• 発明者 :中村太郎、緑川雄一郎
• 発明の名称:ポンプユニット、ポンプ及びポンプ装置• 出願番号 :特願2009-052188、特願2009-046073 • 出願人 :学校法人中央大学、株式会社INAX• 発明者 :今井茂雄、村井達典、中村太郎、鈴木一将