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ハイパワー人工筋肉を開発

2017年01月30日 21時55分14秒 | 医療情報
ハイパワー人工筋肉を開発
東工大-ブリヂストン、高弾力繊維でゴム被覆
化学工業日報2017年1月30日 (月)配信 その他

 東京工業大学の鈴森康一教授、ブリヂストンの櫻井良フェローらの研究グループは26日、ハイパワー人工筋肉(アクチュエーター)を開発したと発表した。耐油性などに優れるゴムチューブを用いることで油圧駆動を可能とし、ゴムのため軽量で衝撃や振動にも強い。従来の電気モーターや油圧シリンダーに比べ5~10倍のパワーを発揮するが、大きなパワーだけでなく細かな力での制御も可能。災害時などの過酷な作業環境に耐えるタフロボットを実現するとともに、産業用・家庭用ロボットへの応用も目指す。
 ゴムチューブを高弾力の化学繊維織物で覆ったマッキベン型の人工筋肉を開発した。マッキベン型は通常、空気圧で動作するが、優れた耐油性や変形特性を持つゴム素材の開発などにより油圧での駆動を実現した。内閣府の「革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)」の一環として取り組まれた。
 油圧で加圧することで本体が縮む。ゴムチューブ末端の締めつけ技術によって高圧に耐えるようにした。また、チューブを覆う化学繊維織物の編み方も工夫しており、耐圧性とともに外部からの衝撃などからチューブを保護する役目を果たす。今回はタイヤコードにも使われるアラミド繊維を使用した。
 従来のマッキベン型(0・3~0・6メガパスカル)を大きく上回る5メガパスカルの圧力で動作し、この圧力を効率良く力に変換することで電気モーターや油圧シリンダーを凌駕する力を可能とした。「タイヤや免震ゴム、油圧チューブなどの技術をうまく活用できた」(ブリヂストン)という。
 外径15ミリメートル、長さ514ミリメートル、重量218キログラムの人工筋肉を試作した。最大収縮率は33%で、最大700キログラム/平方センチメートルの圧力に耐える。また、「力/自重比」(発生力を重量で割った値)が高く、軽量とハイパワーを兼ね備える。さらに急速な動きだけでなく、ゆっくりとした動きも可能であることから、繊細な作業にも対応できるとしている。
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