空気圧駆動

概要

空気圧駆動は、圧縮空気の圧力で機械を動かす方式である。工場では空気圧シリンダーやバルブ、吸着や把持のグリッパーとして古くから使われ、構造が簡単で軽い。一方で空気は圧縮されやすいため、油圧駆動や電動モーターに比べると、位置を細かく保つ制御は難しい。

ロボットの分野では、ゴムや布でできた柔らかい部屋に空気を送り、膨らみ方で曲げたり伸ばしたりするソフトアクチュエータに使われる。編んだ繊維でゴム管を包んだマッキベン型の人工筋肉は1950年代に開発され、1996年の Chou と Hannaford の論文が、人の筋肉と比べながらその特性を測定・モデル化した。独 Festo の「Fluidic Muscle」のように、空気圧で縮む人工筋肉を工業製品として売る例もある。

HuRoC の記事から

• ヘビの動きと切り紙のトゲで、小腸を這い進む柔らかい内視鏡。MITのロボットがブタの小腸2mを11分で進む：4つの空気室への空気の入れ方で伸び縮みと曲がりを作る内視鏡ロボットを扱った。
• 研究開発ウォッチ（11/6）：回路なしで「伸びたら縮む」人工筋肉の反射、東北大学が膝蓋腱反射と二足歩行を再現：人工筋肉を2本並べ、片方の空気圧で反射の起きる長さを変える東北大学の研究を紹介した。
• 研究開発ウォッチ（10/16）：ロボホンが高齢者18人の悩みを聞いて励ます6週間、早稲田大学が人の聞き手と比べた：空気袋を膨らませて体を支えるスカート型の転倒予防具を紹介した。