JP7402921B2 - 圧縮構成を有する軟質アクチュエータ - Google Patents
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Description
本明細書に記載の主題は、一般的にアクチュエータに関し、より具体的には軟質アクチュエータに関する。
アクチュエータは、別の素子またはシステムと相互作用するおよび/またはそれらを制御するために、様々な用途に使用されている。アクチュエータは、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、電気アクチュエータ、機械アクチュエータを含み、様々な種類がある。従来の多くのアクチュエータは、剛性材料から作られるまたは剛性構造を含む。最近では、軟質アクチュエータの分野では新たな進歩がある。最近の進展の一例として、液圧増幅自己修復静電アクチュエータと呼ばれているものが挙げられる。
一局面において、本明細書に開示された主題は、アクチュエータに関する。このアクチュエータは、中央ブラダを含む。中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み、中央流体チャンバを画定する。中央流体チャンバは、誘電性流体を含む。第1の導体は、中央ブラダの第1の部分に動作可能に接続することができ、第2の導体は、中央ブラダの第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続することができる。第1の導体および第2の導体は、電源から電気エネルギーを受け取るように動作可能に接続することができる。アクチュエータは、第1の導体および第2の導体に電気エネルギーが供給されない非作動モードでは中央ブラダが圧縮構成になるように構成されてもよい。また、アクチュエータは、第1の導体および第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードでは中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されてもよい。
接続することができる。第1の導体および第2の導体は、中央ブラダによって分離されてもよい。第1の導体および第2の導体は、電源から電気エネルギーを受け取るように動作可能に接続することができる。第1の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含むことができ、第1の外側流体チャンバを画定することができる。第1の外側流体チャンバは、誘電性流体を含むことができる。第3の導体は、第1の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続することができる。第1の導体は、第1の外側ブラダの第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続することができる。したがって、第1の導体および第3の導体は、第1の外側ブラダによって分離されてもよい。第2の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含むことができ、第2の外側流体チャンバを画定することができる。第2の外側流体チャンバは、誘電性流体を含むことができる。第4の導体は、第2の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続することができる。第2の導体は、第2の外側ブラダの第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続することができる。第2の導体および第4の導体は、第2の外側ブラダによって分離されてもよい。
本明細書に記載の装置は、作動されていないときに圧縮構成または収縮構成になるように構成された軟質アクチュエータに関する。アクチュエータは、作動されているときに非圧縮または膨張構成になるように構成されてもよい。このようなアクチュエータの利点は、少なくとも、アクチュエータを圧縮構成または収縮構成に維持するために電気エネルギーを供給する必要がないことである。
内面115は、中央流体チャンバ116を画定することができる。1つ以上の構成において、中央ブラダ112および/または中央流体チャンバ116は、流体不透過性であってもよい。
よい。誘電性流体130、132および134の追加例は、変圧器油または鉱油を含む。1つ以上の構成において、誘電性流体130、132および134は、脂質系流体、例えば植物油系誘電性流体であってもよい。
150、152、154および156は、単一の連続構造によって形成されてもよく、または1つ以上の導体150、152、154および156は、複数の別体構造によって形成されてもよい。
導体156は、互いに吸引する。第1の導体150と第3の導体154との間の引力および第2の導体152と第4の導体156との間の引力は、第1の導体150と第2の導体152とを互いに離れるようにさらに引き離す傾向がある。したがって、中央流体チャンバ116は、非圧縮状態にある。
ネットワークの場合、例えば、通信ネットワークは、ブルートゥース(登録商標)または1つのIEEE802無線通信プロトコル、例えば802.11a/b/g/i、802.15、802.16、802.20、WPA(Wi-Fi(登録商標) Protected Access)またはWPA2を用いて構築されたローカル無線ネットワークを含むことができる。長距離無線ネットワークの場合、通信ネットワークは、モバイル無線ネットワーク、セルラ無線ネットワークおよび/または衛星無線ネットワークを含むことができ、音声、動画、テキストおよび/またはそれらの任意の組み合わせをサポートすることができる。長距離無線ネットワークの例は、GSM(登録商標)、TDMA、CDMA、WCDMA(登録商標)ネットワークなどを含むことができる。通信ネットワークは、有線通信リンクおよび/または無線通信リンクを含むことができる。通信ネットワークは、上記のネットワークおよび/または他の種類のネットワークの任意の組み合わせを含むことができる。通信ネットワークは、例えば、1つ以上のルータ、1つ以上のスイッチ、1つ以上のアクセスポイント、1つ以上の無線アクセスポイント、1つ以上の送信機、1つ以上の受信機、1つ以上の送受信機および/またはその他を含むことができる。
セスメモリ)、フラッシュメモリ、ROM(読取専用メモリ)、PROM(プログラム可能な読取専用メモリ)、EPROM(消去可能プログラム可能な読取専用メモリ)、EEPROM(電気的消去可能プログラム可能な読取専用メモリ)、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードドライブ、他の適切な記憶媒体、またはそれらの組み合わせを含む。データストア330は、プロセッサ320のコンポーネントであってもよく、またはデータストア330は、プロセッサ320に動作可能に接続され、プロセッサ320によって使用されてもよい。
に、非圧縮状態は、ニュートラル状態または膨張状態を含むことができる。この方法は、ブロック430に進むことができる。
語または類似のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む1つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書いたものであってもよい。プログラムコードは、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、全てがユーザのコンピュータ上で実行されまたは一部がユーザのコンピュータ上で実行されてもよく、または一部がユーザのコンピュータ上で実行され、一部がリモートコンピュータ上で実行されてもよく、または全てがリモートコンピュータまたはサーバ上で実行されてもよい。後者のシナリオにおいて、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはワイドエリアネットワーク(WAN)を含む任意のネットワークを介して、ユーザのコンピュータに接続されてもよく、または(例えば、インターネットサービスプロバイダーを使用したインターネット経由して)外部コンピュータに接続されてもよい。
なく、以下の特許請求の範囲を参照すべきである。
Claims (17)
- アクチュエータであって、
中央ブラダを備え、前記中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ中央流体チャンバを画定し、前記中央流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記中央ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第1の導体と、
前記中央ブラダの前記第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続された第2の導体とを備え、前記第1の導体および前記第2の導体は、電源から電気エネルギーを受け取るように動作可能に接続され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されない非作動モードであるときには少なくとも前記第1の導体と前記第2の導体との間に位置する領域において前記中央ブラダが圧縮構成になるように構成され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードであるときには少なくとも前記第1の導体と前記第2の導体との間に位置する領域において前記中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されており、
前記中央流体チャンバは、粒状材料を含み、
前記粒状材料は、前記非作動モードでは前記中央ブラダが前記圧縮構成になることを促進する、アクチュエータ。 - 第1の外側ブラダをさらに備え、前記第1の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第1の外側流体チャンバを画定し、前記第1の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第1の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第3の導体をさらに備え、
前記第1の導体は、前記第1の外側ブラダの第2の部分に動作可能に接続され、前記第2の部分は、前記第1の部分の反対側に位置する、請求項1に記載のアクチュエータ。 - 第2の外側ブラダをさらに備え、前記第2の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第2の外側流体チャンバを画定し、前記第2の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第2の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第4の導体をさらに備え、
前記第2の導体は、前記第2の外側ブラダの第2の部分に動作可能に接続され、前記第2の部分は、前記第1の部分の反対側に位置し、前記第1の外側ブラダと前記第2の外側ブラダは、前記中央ブラダの両側に配置されている、請求項2に記載のアクチュエータ。 - アクチュエータであって、
中央ブラダを備え、前記中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ中央流体チャンバを画定し、前記中央流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記中央ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第1の導体と、
前記中央ブラダの前記第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続された第2の導体とを備え、前記第1の導体および前記第2の導体は、電源から電気エネルギーを受け取るように動作可能に接続され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されない非作動モードであるときには少なくとも前記第1の導体と前記第2の導体との間に位置する領域において前記中央ブラダが圧縮構成になるように構成され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードであるときには少なくとも前記第1の導体と前記第2の導体との間に位置する領域において前記中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されており、
第1の外側ブラダをさらに備え、前記第1の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第1の外側流体チャンバを画定し、前記第1の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第1の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第3の導体をさらに備え、
前記第1の導体は、前記第1の外側ブラダの第2の部分に動作可能に接続され、前記第2の部分は、前記第1の部分の反対側に位置し、
第2の外側ブラダをさらに備え、前記第2の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第2の外側流体チャンバを画定し、前記第2の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第2の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第4の導体をさらに備え、
前記第2の導体は、前記第2の外側ブラダの第2の部分に動作可能に接続され、前記第2の部分は、前記第1の部分の反対側に位置し、前記第1の外側ブラダと前記第2の外側ブラダは、前記中央ブラダの両側に配置されており、
前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングは、前記第1の外側ブラダの前記可撓性ケーシングおよび前記第2の外側ブラダの前記可撓性ケーシングよりも強度の高い材料から作られている、アクチュエータ。 - 前記中央ブラダの前記可撓性ケーシング、前記第1の外側ブラダの前記可撓性ケーシング、および前記第2の外側ブラダの前記可撓性ケーシングは、絶縁性エラストマーから作られている、請求項3に記載のアクチュエータ。
- 前記粒状材料は、前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングに少なくとも部分的に埋め込まれている、請求項1に記載のアクチュエータ。
- システムであって、
アクチュエータを備え、
前記アクチュエータは、
中央ブラダを含み、前記中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ中央流体チャンバを画定し、前記中央流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記中央ブラダの両側に動作可能に配置された第1の導体および第2の導体を含み、
電気エネルギーを前記第1の導体および前記第2の導体に供給するように動作可能に接続された電源と、
前記電源から前記アクチュエータへの電気エネルギーの供給を選択的に制御するように動作可能に接続された1つ以上のプロセッサとを備え、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に前記電源からの電気エネルギーが供給されていない非作動モードであるときには少なくとも前記第1の導体と前記第2の導体との間に位置する領域においては前記中央ブラダが圧縮構成になるように構成され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードであるときには少なくとも前記第1の導体と前記第2の導体との間に位置する領域においては前記中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されており、
前記アクチュエータは、前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングに少なくとも部分的に埋め込まれた粒子材料をさらに含む、システム。 - 入力インターフェイスをさらに含み、
前記電源から前記アクチュエータへの電気エネルギーの供給は、前記入力インターフェイスを介して受信された入力によって制御可能である、請求項7記載のシステム。 - 前記1つ以上のプロセッサに動作可能に接続された1つ以上のセンサをさらに含み、
前記電源から前記アクチュエータへの電気エネルギーの供給は、前記1つ以上のセンサによって取得されたセンサデータに基づいて制御可能である、請求項7に記載のシステム。 - システムであって、
アクチュエータを備え、
前記アクチュエータは、
中央ブラダを含み、前記中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ中央流体チャンバを画定し、前記中央流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記中央ブラダの両側に動作可能に配置された第1の導体および第2の導体を含み、
電気エネルギーを前記第1の導体および前記第2の導体に供給するように動作可能に接続された電源と、
前記電源から前記アクチュエータへの電気エネルギーの供給を選択的に制御するように動作可能に接続された1つ以上のプロセッサとを備え、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に前記電源からの電気エネルギーが供給されていない非作動モードであるときには少なくとも前記第1の導体と前記第2の導体との間に位置する領域においては前記中央ブラダが圧縮構成になるように構成され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードであるときには少なくとも前記第1の導体と前記第2の導体との間に位置する領域においては前記中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されており、
第1の外側ブラダをさらに含み、前記第1の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第1の外側流体チャンバを画定し、前記第1の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
第3の導体をさらに含み、前記第3の導体および前記第1の導体は、前記第1の外側ブラダの両側に動作可能に配置され、
前記電源は、前記作動モードでは、前記第1の導体および前記第3の導体が反対の電荷を有し、前記第1の導体および前記第3の導体が互いに吸引するように、電気エネルギーを前記第3の導体に供給する、システム。 - 第2の外側ブラダをさらに含み、前記第2の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第2の外側流体チャンバを画定し、前記第2の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
第4の導体をさらに含み、前記第4の導体および前記第2の導体は、前記第2の外側ブラダの両側に動作可能に配置され、
前記電源は、作動モードでは、前記第2の導体および前記第4の導体が反対の電荷を有し、前記第2の導体および前記第4の導体が互いに吸引するように、電気エネルギーを前記第4の導体に供給し、
前記第1の外側ブラダおよび前記第2の外側ブラダは、前記中央ブラダの両側に配置されている、請求項10に記載のシステム。 - 前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングは、前記第1の外側ブラダの前記可撓性ケーシングおよび前記第2の外側ブラダの前記可撓性ケーシングよりも強度の高い材料から作られている、請求項11に記載のシステム。
- アクチュエータであって、
中央ブラダを備え、前記中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ中央流体チャンバを画定し、前記中央流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記中央ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第1の導体と、
前記中央ブラダの前記第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続された第2の導体とを備え、前記第1の導体および前記第2の導体は、前記中央ブラダによって分離され、前記第1の導体および前記第2の導体は、電源から電気エネルギーを受け取るように動作可能に接続され、
第1の外側ブラダをさらに備え、前記第1の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第1の外側流体チャンバを画定し、前記第1の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第1の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第3の導体をさらに備え、
前記第1の導体は、前記第1の外側ブラダの前記第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続され、前記第1の導体および前記第3の導体は、前記第1の外側ブラダによって分離され、
第2の外側ブラダをさらに備え、前記第2の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第2の外側流体チャンバを画定し、前記第2の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第2の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第4の導体をさらに備え、
前記第2の導体は、前記第2の外側ブラダの前記第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続され、前記第2の導体および前記第4の導体は、前記第2の外側ブラダによって分離され、
前記第1の外側ブラダおよび前記第2の外側ブラダは、前記中央ブラダの両側に配置され、
非作動構成においては、前記第1の外側流体チャンバおよび前記第2の外側流体チャンバは中立構成または非圧縮構成になるように構成され、前記中央流体チャンバは圧縮構成になるように構成され、
作動構成においては、前記第1の外側流体チャンバおよび前記第2の外側流体チャンバは圧縮構成になるように構成され、前記中央流体チャンバは非圧縮構成になるように構成される、アクチュエータ。 - 前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されていない非作動モードでは前記中央ブラダが圧縮構成となるように構成され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードでは前記中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されている、請求項13に記載のアクチュエータ。 - 粒状材料をさらに含み、
前記粒状材料は、前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングに少なくとも部分的に埋め込まれることによって、前記非作動モードでは前記中央ブラダが前記圧縮構成になることを促進する、請求項14に記載のアクチュエータ。 - 前記第3の導体および前記第4の導体の露出部分を実質的に覆う絶縁材料をさらに含む、請求項13に記載のアクチュエータ。
- 前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングは、前記第1の外側ブラダの前記可撓性ケーシングおよび前記第2の外側ブラダの前記可撓性ケーシングよりも強度の高い材料から作られている、請求項13に記載のアクチュエータ。
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