ロボット用人工筋肉開発に向けた瞬発性を持つS字機構の検討

摘要

近年，有機材料など生体に学ぶ素材開発研究が進んでいる．一方，ロボットの従来開発では，制御の容易な電気モータが用いられ，期待性能に鑑みた小型化が容易でない．導電性高分子アクチュエータなどの課題は電気モータと同等の安定性能を得られないことであるが，現実の生体内ではアクチュエータ安定性ではなく，神経系の制御との整合性で機能実現を果たしている．本研究では，素材の非線形性を積極的に活用することで，機能発現し十分な制御を実現することを目指す．本報告では，プラスチックの柔軟性から瞬発性を得るS字の反発機構を設計し，特性を解析した．従来ソレノイドなどの高電圧を必要とした瞬発装置に対し，素材-構造－制御の一連の組み合わせで瞬発性を得られることが検証できたことで，今後のロボット身体への応用が期待できる．%Flexibility and quickness of biological muscles is of interest in recent robotics. We attempt to reproduce an artificial muscle based on elastic-plastic materials and investigate rebound characteristics in a S-shaped structure. Experimental results demonstrated that a cyclic motion in the controller induces the S-shaped structure to generate instantaneous force enough for flick off a ball.