JPH11215793A - 駆動装置 - Google Patents
駆動装置Info
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- JPH11215793A JPH11215793A JP1232898A JP1232898A JPH11215793A JP H11215793 A JPH11215793 A JP H11215793A JP 1232898 A JP1232898 A JP 1232898A JP 1232898 A JP1232898 A JP 1232898A JP H11215793 A JPH11215793 A JP H11215793A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 人間の筋肉に近い動作を可能にし、また、筋
肉収縮信号を利用して、人間らしい筋肉の緊張を表現す
ることができ、さらに、運動量によって温度も上昇し、
且つ、義肢、義足等の義装具自体に弾力を持たせること
ができる駆動装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 互いに離間して位置した電磁石3の間に
通常状態から収縮又は伸長し得る伸縮パッド2が配置さ
れ、上記電磁石及び伸縮パッドの配列方向における端部
の一方に支点7が設けられ、他方に作用点8が設けられ
て成り、上記電磁石に通電されることによって支点と作
用点との間が収縮又は伸長される。
肉収縮信号を利用して、人間らしい筋肉の緊張を表現す
ることができ、さらに、運動量によって温度も上昇し、
且つ、義肢、義足等の義装具自体に弾力を持たせること
ができる駆動装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 互いに離間して位置した電磁石3の間に
通常状態から収縮又は伸長し得る伸縮パッド2が配置さ
れ、上記電磁石及び伸縮パッドの配列方向における端部
の一方に支点7が設けられ、他方に作用点8が設けられ
て成り、上記電磁石に通電されることによって支点と作
用点との間が収縮又は伸長される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な駆動装置に関
する。詳しくは、人体の動作に近い動作をすることが可
能であり、ロボット、義肢、義足等における駆動装置と
して好適なものを提供する技術に関する。
する。詳しくは、人体の動作に近い動作をすることが可
能であり、ロボット、義肢、義足等における駆動装置と
して好適なものを提供する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりロボット、義肢、義足等を動作
させる駆動装置として、モータ、油圧、空気圧シリンダ
を使用したものがある。
させる駆動装置として、モータ、油圧、空気圧シリンダ
を使用したものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、人体に近い
動作を目的とするロボットをモータ、油圧、空気圧シリ
ンダを駆動源として形成すると、アクチュエータの数が
多くなり、全体のバランスが悪くなると共に、重量が重
く、動作が遅く、且つ、滑らかさに欠けるという問題が
ある。
動作を目的とするロボットをモータ、油圧、空気圧シリ
ンダを駆動源として形成すると、アクチュエータの数が
多くなり、全体のバランスが悪くなると共に、重量が重
く、動作が遅く、且つ、滑らかさに欠けるという問題が
ある。
【0004】また、義肢、義足等の義装具をモータ、油
圧、空気シリンダを使用して駆動するようにすると、駆
動時に特有の音が発生して、義装具装着者にとって、不
快であった。
圧、空気シリンダを使用して駆動するようにすると、駆
動時に特有の音が発生して、義装具装着者にとって、不
快であった。
【0005】さらに、義肢、義足等の義装具をモータ、
油圧、空気圧シリンダを使用して駆動するようにする
と、運動量によって義肢、義足等の義装具の温度を上げ
るのが困難であった。
油圧、空気圧シリンダを使用して駆動するようにする
と、運動量によって義肢、義足等の義装具の温度を上げ
るのが困難であった。
【0006】さらにまた、義肢、義足等の義装具をモー
タ、油圧、空気圧シリンダを使用して駆動するようにす
ると、義肢、義足等の義装具自体に弾力を持たせるのが
困難であった。
タ、油圧、空気圧シリンダを使用して駆動するようにす
ると、義肢、義足等の義装具自体に弾力を持たせるのが
困難であった。
【0007】そこで、本発明は上記した欠点を解消し、
人間の筋肉に近い動作を可能にし、また、筋肉収縮信号
を利用して、人間らしい筋肉の緊張を表現することがで
き、さらに、運動量によって温度も上昇し、且つ、義
肢、義足等の義装具自体に弾力を持たせることができる
駆動装置を提供することを課題とする。
人間の筋肉に近い動作を可能にし、また、筋肉収縮信号
を利用して、人間らしい筋肉の緊張を表現することがで
き、さらに、運動量によって温度も上昇し、且つ、義
肢、義足等の義装具自体に弾力を持たせることができる
駆動装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明駆動装置は、上記
した課題を解決するために、互いに離間して位置した電
磁石の間に通常状態から収縮又は伸長し得る伸縮パッド
が配置され、上記電磁石及び伸縮パッドの配列方向にお
ける端部の一方に支点が設けられ、他方に作用点が設け
られて成り、上記電磁石に通電されることによって支点
と作用点との間が収縮又は伸長されるようにしたもので
ある。
した課題を解決するために、互いに離間して位置した電
磁石の間に通常状態から収縮又は伸長し得る伸縮パッド
が配置され、上記電磁石及び伸縮パッドの配列方向にお
ける端部の一方に支点が設けられ、他方に作用点が設け
られて成り、上記電磁石に通電されることによって支点
と作用点との間が収縮又は伸長されるようにしたもので
ある。
【0009】従って、本発明駆動装置にあっては、人間
の筋肉に近い動作を可能にし、また、筋肉収縮信号を利
用して、人間らしい筋肉の緊張を表現することができ、
さらに、運動量によって温度も上昇し、且つ、義肢、義
足等の義装具自体に弾力を持たせることができる。
の筋肉に近い動作を可能にし、また、筋肉収縮信号を利
用して、人間らしい筋肉の緊張を表現することができ、
さらに、運動量によって温度も上昇し、且つ、義肢、義
足等の義装具自体に弾力を持たせることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明駆動装置の実施の
形態を添付図面を参照して説明する。
形態を添付図面を参照して説明する。
【0011】図1乃至図4は本発明駆動装置の基本的構
成を示すものである。
成を示すものである。
【0012】基本的駆動装置1は、基本単位となるもの
であり、伸縮パッド2と該伸縮パッド2を挟んで位置し
た電磁石3、3とこれら電磁石3、3のコイル間を接続
する接続ケーブル4とから成り、電磁石3は磁性体5
と、該磁性体5に巻き付けられたコイル6とから成る。
であり、伸縮パッド2と該伸縮パッド2を挟んで位置し
た電磁石3、3とこれら電磁石3、3のコイル間を接続
する接続ケーブル4とから成り、電磁石3は磁性体5
と、該磁性体5に巻き付けられたコイル6とから成る。
【0013】伸縮パッド2は、常態から伸長及び/又は
収縮することができるものであり、例えば、シリコン、
ゴム等から成る伸縮自在な外殻2a内に気体2bを充填
したものが使用されるが、勿論このようなものに限ら
ず、常態から伸長及び/又は収縮し得るものであれば良
い。
収縮することができるものであり、例えば、シリコン、
ゴム等から成る伸縮自在な外殻2a内に気体2bを充填
したものが使用されるが、勿論このようなものに限ら
ず、常態から伸長及び/又は収縮し得るものであれば良
い。
【0014】図1及び図2に示す基本的駆動装置1Aは
収縮タイプのものであり、上記コイル6、6に電流を流
すことにより、磁性体5、5が互いに吸引するように磁
化されて、これにより、電磁石3、3同士が吸着されて
伸縮パッド(又は収縮パッド)2が収縮する。
収縮タイプのものであり、上記コイル6、6に電流を流
すことにより、磁性体5、5が互いに吸引するように磁
化されて、これにより、電磁石3、3同士が吸着されて
伸縮パッド(又は収縮パッド)2が収縮する。
【0015】従って、かかる基本的駆動装置1Aの一端
7を支点とし、他端8を作用点とすれば、コイル6、6
に電流を流すことによって、作用点8が支点7の側に引
き付けられることになる(図2参照)。
7を支点とし、他端8を作用点とすれば、コイル6、6
に電流を流すことによって、作用点8が支点7の側に引
き付けられることになる(図2参照)。
【0016】図3及び図4に示す基本的駆動装置1Bは
伸長タイプのものであり、上記コイル6、6に電流を流
すことにより、磁性体5、5が互いに反発しあうように
磁化されて、これにより、電磁石同士が離間して伸縮パ
ッド(又は伸長パッド)2が伸長する。
伸長タイプのものであり、上記コイル6、6に電流を流
すことにより、磁性体5、5が互いに反発しあうように
磁化されて、これにより、電磁石同士が離間して伸縮パ
ッド(又は伸長パッド)2が伸長する。
【0017】従って、かかる基本的駆動装置1Bの一端
7を支点とし、他端8を作用点とすれば、コイル6、6
に電流を流すことによって、作用点8が支点7から離間
されることになる(図4参照)。
7を支点とし、他端8を作用点とすれば、コイル6、6
に電流を流すことによって、作用点8が支点7から離間
されることになる(図4参照)。
【0018】図5は電磁石の磁性体として、流体の磁性
体又は磁性粉を使用して基本的駆動装置1Cを構成した
ものである。すなわち、流体の磁性体又は磁性粉9をシ
リコン製又はゴム製の外殻10で被覆して形成した液胞
11の磁性体9に巻き付けるようにコイル12を液胞1
1内に埋め込み状に設けて電磁石13を形成し、2つの
電磁石13、13の間に伸縮パッド(又は収縮パッド或
は伸長パッド)2を配設し、各電磁石13、13のコイ
ル12、12間を伸縮パッド(又は収縮パッド或は伸長
パッド)2内に配設した接続ケーブル4で接続したもの
である。
体又は磁性粉を使用して基本的駆動装置1Cを構成した
ものである。すなわち、流体の磁性体又は磁性粉9をシ
リコン製又はゴム製の外殻10で被覆して形成した液胞
11の磁性体9に巻き付けるようにコイル12を液胞1
1内に埋め込み状に設けて電磁石13を形成し、2つの
電磁石13、13の間に伸縮パッド(又は収縮パッド或
は伸長パッド)2を配設し、各電磁石13、13のコイ
ル12、12間を伸縮パッド(又は収縮パッド或は伸長
パッド)2内に配設した接続ケーブル4で接続したもの
である。
【0019】かかる構成とすることにより、コイル1
2、12に供給する電流値を調整して、収縮量又は伸長
量を自由に調整することが可能となる。
2、12に供給する電流値を調整して、収縮量又は伸長
量を自由に調整することが可能となる。
【0020】上記したコイル6、12や接続ケーブル4
の替わりに、絶縁チューブ14内に流体又はゲル状の導
電物質15を充填して成る導電材料16(図7参照)に
よってコイル17を形成し、該コイル17の両端に電極
部18(図8参照)を設けて基本的駆動装置1Dを構成
しても良い(図6参照)。
の替わりに、絶縁チューブ14内に流体又はゲル状の導
電物質15を充填して成る導電材料16(図7参照)に
よってコイル17を形成し、該コイル17の両端に電極
部18(図8参照)を設けて基本的駆動装置1Dを構成
しても良い(図6参照)。
【0021】また、図6に示すように、コイル17の周
囲の温度を検出する温度検出部19及びコイル17に流
れる電流を検出する電流検出部20と上記温度検出部1
9の検出結果に基づいてコイル17に供給する電流を制
御する電流制御部21とを設け、動作後のコイル17周
囲の温度を温度検出部19にて監視し、該温度が危険領
域まで上昇したらコイル17への供給電流を電流制御部
21によって調整するようにすることもできる。
囲の温度を検出する温度検出部19及びコイル17に流
れる電流を検出する電流検出部20と上記温度検出部1
9の検出結果に基づいてコイル17に供給する電流を制
御する電流制御部21とを設け、動作後のコイル17周
囲の温度を温度検出部19にて監視し、該温度が危険領
域まで上昇したらコイル17への供給電流を電流制御部
21によって調整するようにすることもできる。
【0022】これによって、基本的駆動装置1Dの周囲
の温度がこれをを構成している各要素の物理的破壊や特
性上の限界となる温度以上になるのを防止することがで
きる。
の温度がこれをを構成している各要素の物理的破壊や特
性上の限界となる温度以上になるのを防止することがで
きる。
【0023】図9に示した基本的駆動装置1Dのコイル
17の端部にコイル17内の導電物質15の内圧を調整
するための圧力調整機構22を設け、該圧力調整機構2
2の側面に電極18を設け、温度検出部19及び電流検
出部20の検出結果に基づいて上記圧力調整機構22を
制御する圧力制御部23を設ける。
17の端部にコイル17内の導電物質15の内圧を調整
するための圧力調整機構22を設け、該圧力調整機構2
2の側面に電極18を設け、温度検出部19及び電流検
出部20の検出結果に基づいて上記圧力調整機構22を
制御する圧力制御部23を設ける。
【0024】導電物質(ポリマー電解液)は、その断面
積に比例したインピーダンス特性を有するので、断面積
を大きくすることでインピーダンスが減少し、大きな電
流を流せるようになるし、また、電流が同じであれば熱
損失を減少させることができる。
積に比例したインピーダンス特性を有するので、断面積
を大きくすることでインピーダンスが減少し、大きな電
流を流せるようになるし、また、電流が同じであれば熱
損失を減少させることができる。
【0025】従って、動作後のコイル17周囲の温度を
温度検出部19にて監視し、該温度が危険領域まで上昇
したら、圧力制御部23によって圧力調整機構22を動
作させて、コイル17の直径を通常状態(図11参照)
より大きくして(図12参照)その熱損失を減少させる
ことができる。
温度検出部19にて監視し、該温度が危険領域まで上昇
したら、圧力制御部23によって圧力調整機構22を動
作させて、コイル17の直径を通常状態(図11参照)
より大きくして(図12参照)その熱損失を減少させる
ことができる。
【0026】また、瞬間的に予期した以上の負荷がかか
る等により、コイル17に規定以上の大電流を流す必要
が生じた場合にも、圧力調整機構22を動作させてコイ
ル17の直径を大きくして、熱損失を大きくすること無
しに、大電流を流して大きな動作力を得ることができ
る。
る等により、コイル17に規定以上の大電流を流す必要
が生じた場合にも、圧力調整機構22を動作させてコイ
ル17の直径を大きくして、熱損失を大きくすること無
しに、大電流を流して大きな動作力を得ることができ
る。
【0027】上記したような各基本的駆動装置1をコイ
ル6、12、17の軸線方向に一列に連結して配列して
筋状をした駆動装置としたり、或は、該一列に連結して
配列して成る筋状をした駆動装置を複数束ねて立体的に
配置して使用することができる(図13参照)。
ル6、12、17の軸線方向に一列に連結して配列して
筋状をした駆動装置としたり、或は、該一列に連結して
配列して成る筋状をした駆動装置を複数束ねて立体的に
配置して使用することができる(図13参照)。
【0028】図13は前記立体的に配置して成る駆動装
置24を縦断面で模式的に示すものであり、電磁石3及
び伸縮パッド2によって基本的駆動装置1を表現してい
る。
置24を縦断面で模式的に示すものであり、電磁石3及
び伸縮パッド2によって基本的駆動装置1を表現してい
る。
【0029】すなわち、駆動装置24は、ゴム等の弾性
材料から成る基体25内に電磁石3、3、・・・を埋め
込み状に配置し、各電磁石3、3、・・・の間に空隙部
26を設けて伸縮パッド2を形成したものである。そし
て、図13から分かる通り、基本的駆動装置1、1、・
・・の配列は隣り合うもの同士の位相が180度ずれる
ように配列される。すなわち、一の列の電磁石3の隣に
は隣の列の伸縮パッド2が位置し、一の列の伸縮パッド
2の隣には隣の列の電磁石3が位置する。また、隣り合
う列の電磁石3、3、・・・の磁化の向きは逆転されて
いる。そして、これらことは紙面に垂直な方向ににおい
ても同様である。
材料から成る基体25内に電磁石3、3、・・・を埋め
込み状に配置し、各電磁石3、3、・・・の間に空隙部
26を設けて伸縮パッド2を形成したものである。そし
て、図13から分かる通り、基本的駆動装置1、1、・
・・の配列は隣り合うもの同士の位相が180度ずれる
ように配列される。すなわち、一の列の電磁石3の隣に
は隣の列の伸縮パッド2が位置し、一の列の伸縮パッド
2の隣には隣の列の電磁石3が位置する。また、隣り合
う列の電磁石3、3、・・・の磁化の向きは逆転されて
いる。そして、これらことは紙面に垂直な方向ににおい
ても同様である。
【0030】また、横断面での構成を模式的に示せば、
例えば、図14又は図15に示すように、伸縮パッド
2、2、・・・を囲むように電磁石3、3、・・・が位
置される。
例えば、図14又は図15に示すように、伸縮パッド
2、2、・・・を囲むように電磁石3、3、・・・が位
置される。
【0031】尚、ここでは電磁石は3を以って示した
が、これは、上記した符号13、18で示した電磁石を
使用することができることは勿論である。
が、これは、上記した符号13、18で示した電磁石を
使用することができることは勿論である。
【0032】ここで、上記駆動装置24を収縮タイプの
基本的駆動装置1B、1B、・・・を用いて構成した場
合の動作を図16及び図17を用いて説明する。尚、図
17に示す部分は図16に示す部分の紙面に垂直な方向
に隣接して配置される部分である。
基本的駆動装置1B、1B、・・・を用いて構成した場
合の動作を図16及び図17を用いて説明する。尚、図
17に示す部分は図16に示す部分の紙面に垂直な方向
に隣接して配置される部分である。
【0033】電磁石3、3、・・・のコイルに通電され
ると、各電磁石3、3、・・・は図16及び図17に示
すように磁化される。従って、各電磁石3、3、・・・
はそのコイルの軸方向では互いに吸引するので、コイル
の軸方向においては全体として収縮する。また、コイル
の軸方向(以下、基本的駆動装置や駆動装置に関し「軸
方向」という。)に直交する方向では各電磁石が違いに
反発するので、コイルの軸方向に直交する方向では膨張
する。
ると、各電磁石3、3、・・・は図16及び図17に示
すように磁化される。従って、各電磁石3、3、・・・
はそのコイルの軸方向では互いに吸引するので、コイル
の軸方向においては全体として収縮する。また、コイル
の軸方向(以下、基本的駆動装置や駆動装置に関し「軸
方向」という。)に直交する方向では各電磁石が違いに
反発するので、コイルの軸方向に直交する方向では膨張
する。
【0034】従って、上記した駆動装置24のコイルの
軸方向における端部に支点と作用点を設ければ、収縮作
用に伴って軸方向に直交する方向では膨張し、あたかも
力こぶが出現するような動作となり、人間の筋肉に近似
した動きを呈する。
軸方向における端部に支点と作用点を設ければ、収縮作
用に伴って軸方向に直交する方向では膨張し、あたかも
力こぶが出現するような動作となり、人間の筋肉に近似
した動きを呈する。
【0035】また、横断面形状を図18乃至図20(こ
れら各図は図14及び図15と同じ表現方法で示してあ
る。)に示すように、すなわち、軸方向における中央部
で太く(図18参照)、両端部で細く(図20参照)、
中央部と両端部との中間の部分で中間の太さとなるよう
にすると、紡錘形をした人間の筋肉に近い形状とするこ
とができる。そして、このように紡錘形にすることによ
って対偶との接続が容易となる。
れら各図は図14及び図15と同じ表現方法で示してあ
る。)に示すように、すなわち、軸方向における中央部
で太く(図18参照)、両端部で細く(図20参照)、
中央部と両端部との中間の部分で中間の太さとなるよう
にすると、紡錘形をした人間の筋肉に近い形状とするこ
とができる。そして、このように紡錘形にすることによ
って対偶との接続が容易となる。
【0036】さらに、図13乃至図20に示すように、
基本的駆動装置1、1、・・・を立体的に配列して駆動
装置24を構成する場合、内側に位置するものより外側
に位置するものの方が大きな力が出るように構成すると
良い。そのための方策としては、例えば、外側の基本的
駆動装置における電磁石のコイルの巻き数を多くした
り、個体の磁性体を使用する場合は外側の基本的駆動装
置における電磁石の磁性体を磁力の大きな材質で製造し
たり、流体の磁性体を使用する場合は内側の基本的駆動
装置の磁性体に磁性体と類似の比重で励磁しない材質を
混ぜたりして、外側の基本的駆動装置の収縮力又は伸張
力を内側の基本的駆動装置の収縮力又は伸張力より大き
くなるように構成すれば良い。
基本的駆動装置1、1、・・・を立体的に配列して駆動
装置24を構成する場合、内側に位置するものより外側
に位置するものの方が大きな力が出るように構成すると
良い。そのための方策としては、例えば、外側の基本的
駆動装置における電磁石のコイルの巻き数を多くした
り、個体の磁性体を使用する場合は外側の基本的駆動装
置における電磁石の磁性体を磁力の大きな材質で製造し
たり、流体の磁性体を使用する場合は内側の基本的駆動
装置の磁性体に磁性体と類似の比重で励磁しない材質を
混ぜたりして、外側の基本的駆動装置の収縮力又は伸張
力を内側の基本的駆動装置の収縮力又は伸張力より大き
くなるように構成すれば良い。
【0037】図21及び図22に上記駆動装置1、24
を人工筋肉として構成する場合の構成例を示す。
を人工筋肉として構成する場合の構成例を示す。
【0038】人工筋肉27は、中央に図14乃至図20
で示したような基本的駆動装置1を立体的に配列して成
る駆動装置24から成る3軸収縮部28を配置し、該3
軸収縮部28の周囲を囲むように基本的駆動装置1.
1、・・・を軸方向に配列して成り軸方向にのみ収縮す
る1軸収縮部29を複数配置し、これら3軸収縮部28
と1軸収縮部29、29、・・・の各端部を靭帯に相当
する収束部30、30によってまとめて連結して成り、
それぞれの収束部30、30を支点7、作用点8にに各
別に連結して使用する。
で示したような基本的駆動装置1を立体的に配列して成
る駆動装置24から成る3軸収縮部28を配置し、該3
軸収縮部28の周囲を囲むように基本的駆動装置1.
1、・・・を軸方向に配列して成り軸方向にのみ収縮す
る1軸収縮部29を複数配置し、これら3軸収縮部28
と1軸収縮部29、29、・・・の各端部を靭帯に相当
する収束部30、30によってまとめて連結して成り、
それぞれの収束部30、30を支点7、作用点8にに各
別に連結して使用する。
【0039】基本的駆動装置1、駆動装置24又は人工
筋肉27を多孔質のゴム製又はポリマー製の潤滑油含浸
部で被覆し、該潤滑油含浸部の孔に潤滑油を含浸させる
と、駆動して通常状態から収縮又は伸長した時に、潤滑
油含浸部がが圧迫されてその孔内の潤滑油が表面に浮き
出て来て、その外側に配置されたものとの間が潤滑され
る。
筋肉27を多孔質のゴム製又はポリマー製の潤滑油含浸
部で被覆し、該潤滑油含浸部の孔に潤滑油を含浸させる
と、駆動して通常状態から収縮又は伸長した時に、潤滑
油含浸部がが圧迫されてその孔内の潤滑油が表面に浮き
出て来て、その外側に配置されたものとの間が潤滑され
る。
【0040】図23及び図24に収縮タイプの人工筋肉
27を潤滑油含浸部31で被覆した駆動筋被覆ブロック
32を示す。
27を潤滑油含浸部31で被覆した駆動筋被覆ブロック
32を示す。
【0041】図23は通常時を示し、この状態では、潤
滑油は潤滑油含浸部31の孔内に含浸された状態となっ
ている。そして、該人工筋肉27が駆動されて収縮する
と(図24参照)、潤滑油含浸部31が圧迫されるの
で、その孔内に含浸されていた潤滑油33が潤滑油含浸
部31の表面に浮き出て来る。そして、駆動が終了し
て、人工筋肉が元の状態(図23参照)に戻ると、潤滑
油33は再び潤滑油含浸部31の孔内に戻って行く。
滑油は潤滑油含浸部31の孔内に含浸された状態となっ
ている。そして、該人工筋肉27が駆動されて収縮する
と(図24参照)、潤滑油含浸部31が圧迫されるの
で、その孔内に含浸されていた潤滑油33が潤滑油含浸
部31の表面に浮き出て来る。そして、駆動が終了し
て、人工筋肉が元の状態(図23参照)に戻ると、潤滑
油33は再び潤滑油含浸部31の孔内に戻って行く。
【0042】例えば、ロボットの手のように、各指を動
かすために関節ブロック34の各対偶35、35、・・
・、36、36、・・・間を連結するのに上記した駆動
筋被覆ブロック32、32、・・・を使用すれば、各駆
動筋被覆ブロック32、32、・・・の間の摩擦を減少
させることができ、各対偶35、35、・・・、36、
36、・・・間のスムーズな駆動が可能となる(図25
参照)。
かすために関節ブロック34の各対偶35、35、・・
・、36、36、・・・間を連結するのに上記した駆動
筋被覆ブロック32、32、・・・を使用すれば、各駆
動筋被覆ブロック32、32、・・・の間の摩擦を減少
させることができ、各対偶35、35、・・・、36、
36、・・・間のスムーズな駆動が可能となる(図25
参照)。
【0043】また、このような駆動筋被覆ブロック32
を使用する場合、図26に示すように、例えば、軟質ポ
リマー製の表層部37によって駆動筋被覆ブロック32
を被覆するようにすれば、潤滑油含浸部31に含浸され
ている潤滑油33が外に漏れ出してしまうことを防止す
ることができる。
を使用する場合、図26に示すように、例えば、軟質ポ
リマー製の表層部37によって駆動筋被覆ブロック32
を被覆するようにすれば、潤滑油含浸部31に含浸され
ている潤滑油33が外に漏れ出してしまうことを防止す
ることができる。
【0044】図27乃至図29によって、複数の基本的
駆動装置1、1、・・・によって駆動装置24を構成し
た場合における、各基本的駆動装置1、1、・・・のコ
イル6、6、・・・に対する電力供給部の設け方の例を
説明する。尚、図27乃至図29において、符号38に
よって電源39と電力供給線40とから成る電力供給部
を示す。
駆動装置1、1、・・・によって駆動装置24を構成し
た場合における、各基本的駆動装置1、1、・・・のコ
イル6、6、・・・に対する電力供給部の設け方の例を
説明する。尚、図27乃至図29において、符号38に
よって電源39と電力供給線40とから成る電力供給部
を示す。
【0045】複数の基本的駆動装置1、1、・・・によ
って駆動装置24を構成した場合、各基本的駆動装置
1、1、・・・のコイル6、6、・・・に対する電力供
給部は、図27に示すように、纏めて設けたり、また、
図28に示すように、巻き方向の同じコイル同士の電力
供給部を纏めて設けると、コイル6、6、・・・への電
力供給部を少なくすることができる。
って駆動装置24を構成した場合、各基本的駆動装置
1、1、・・・のコイル6、6、・・・に対する電力供
給部は、図27に示すように、纏めて設けたり、また、
図28に示すように、巻き方向の同じコイル同士の電力
供給部を纏めて設けると、コイル6、6、・・・への電
力供給部を少なくすることができる。
【0046】また、電力供給部の数を減らすことはでき
ないが、図29に示すように、各基本的駆動装置1、
1、・・・に個別に電力供給部38、38、・・・を設
けることにより、それぞれの基本的駆動装置1、1、・
・・をタイミングや駆動力を適宜に異ならせて個別に駆
動することができ、これにより駆動装置24を精密に制
御することができる。
ないが、図29に示すように、各基本的駆動装置1、
1、・・・に個別に電力供給部38、38、・・・を設
けることにより、それぞれの基本的駆動装置1、1、・
・・をタイミングや駆動力を適宜に異ならせて個別に駆
動することができ、これにより駆動装置24を精密に制
御することができる。
【0047】次ぎに、駆動装置の長さの変化量を検知す
る手段についていくつかを上記した人工筋肉27に適用
したものを例にして説明する。
る手段についていくつかを上記した人工筋肉27に適用
したものを例にして説明する。
【0048】図30及び図31に示すものは、内包液4
1を内蔵した収縮パッド42(又は伸長パッド)を人工
筋肉27の中心部を貫通するように設け、該収縮パッド
42内に収縮コイル43(又は伸長コイル)を配設し、
該収縮コイル43の両端に高周波発生部44とインダク
タンス検出部45を直列に接続したものである。
1を内蔵した収縮パッド42(又は伸長パッド)を人工
筋肉27の中心部を貫通するように設け、該収縮パッド
42内に収縮コイル43(又は伸長コイル)を配設し、
該収縮コイル43の両端に高周波発生部44とインダク
タンス検出部45を直列に接続したものである。
【0049】該人工筋肉27にあっては、図30に示す
通常状態と図31に示す収縮した状態とでは収縮コイル
43のインダクタンスが変化するので、該インダクタン
スの変化を検出することによって人工筋肉27の長さの
変化を検知することができる。
通常状態と図31に示す収縮した状態とでは収縮コイル
43のインダクタンスが変化するので、該インダクタン
スの変化を検出することによって人工筋肉27の長さの
変化を検知することができる。
【0050】図32及び図33に示すものは、導電粒子
46を内蔵した収縮パッド47(又は伸長パッド)を人
工筋肉27の中心部を貫通するように設け、該収縮パッ
ド47の両端に端子48、48を設け、これら端子4
8、48間に抵抗検出部49を設けたものである。
46を内蔵した収縮パッド47(又は伸長パッド)を人
工筋肉27の中心部を貫通するように設け、該収縮パッ
ド47の両端に端子48、48を設け、これら端子4
8、48間に抵抗検出部49を設けたものである。
【0051】該人工筋肉27にあっては、図32に示す
通常常態と図33に示す収縮した状態とでは、導電粒子
46の密度が変化してその電気抵抗が変化するので、該
電気抵抗の変化を検出することによって人工筋肉27の
長さの変化を検知することができる。
通常常態と図33に示す収縮した状態とでは、導電粒子
46の密度が変化してその電気抵抗が変化するので、該
電気抵抗の変化を検出することによって人工筋肉27の
長さの変化を検知することができる。
【0052】図34乃至図36に示すものは、軟性物質
50と磁性体51とを交互に配設して成る磁性バー52
をその一部が人工筋肉27の中心部を貫通し別の一部が
人工筋肉27外に位置するように設け、外磁性バー52
の人工筋肉27外に位置した部分の一部を囲むようにト
ロイダルコイル53を配置し、該トロイダルコイル53
の両端に電流検出部54を接続したものである。
50と磁性体51とを交互に配設して成る磁性バー52
をその一部が人工筋肉27の中心部を貫通し別の一部が
人工筋肉27外に位置するように設け、外磁性バー52
の人工筋肉27外に位置した部分の一部を囲むようにト
ロイダルコイル53を配置し、該トロイダルコイル53
の両端に電流検出部54を接続したものである。
【0053】該人工筋肉27にあっては、図34に示す
通常状態から図36に示すように収縮すると(又は伸長
すると)、磁性バー52がトロイダルコイル53内を移
動して、トロイダルコイル53に流れる電流が変化する
ので、これを電流検出部54によって検出することによ
って人工筋肉27の長さの変化を検知することができ
る。
通常状態から図36に示すように収縮すると(又は伸長
すると)、磁性バー52がトロイダルコイル53内を移
動して、トロイダルコイル53に流れる電流が変化する
ので、これを電流検出部54によって検出することによ
って人工筋肉27の長さの変化を検知することができ
る。
【0054】図37及び図38に示すものは、図30及
び図31に示したものと図32及び図33に示したもの
とのハイブリッドである。すなわち、内包液41を内蔵
した収縮パッド42(又は伸長パッド)内に収縮コイル
43(又は伸長コイル)を配設したものと導電粒子46
を内蔵した収縮パッド47(又は伸長パッド)とを直列
に接続した(収縮コイル43の一端と収縮パッド47の
一方の端子48とを接続する。)状態で人工筋肉27の
中心部を貫通するように設け、収縮コイル43の他端と
収縮パッド47の他方の端子48との間に高周波発生部
44、インダクタンス検出部45及び抵抗検出部49を
直列に接続したものである。
び図31に示したものと図32及び図33に示したもの
とのハイブリッドである。すなわち、内包液41を内蔵
した収縮パッド42(又は伸長パッド)内に収縮コイル
43(又は伸長コイル)を配設したものと導電粒子46
を内蔵した収縮パッド47(又は伸長パッド)とを直列
に接続した(収縮コイル43の一端と収縮パッド47の
一方の端子48とを接続する。)状態で人工筋肉27の
中心部を貫通するように設け、収縮コイル43の他端と
収縮パッド47の他方の端子48との間に高周波発生部
44、インダクタンス検出部45及び抵抗検出部49を
直列に接続したものである。
【0055】この図37及び図38に示した人工筋肉2
7にあっては、インダクタンス及び抵抗値の変化によっ
て人工筋肉27の長さの変化を検知することができる。
7にあっては、インダクタンス及び抵抗値の変化によっ
て人工筋肉27の長さの変化を検知することができる。
【0056】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明駆動装置は、互いに離間して位置した電磁石
の間に通常状態から収縮又は伸長し得る伸縮パッドが配
置され、上記電磁石及び伸縮パッドの配列方向における
端部の一方に支点が設けられ、他方に作用点が設けられ
て成り、上記電磁石に通電されることによって支点と作
用点との間が収縮又は伸長されることを特徴とする。
に、本発明駆動装置は、互いに離間して位置した電磁石
の間に通常状態から収縮又は伸長し得る伸縮パッドが配
置され、上記電磁石及び伸縮パッドの配列方向における
端部の一方に支点が設けられ、他方に作用点が設けられ
て成り、上記電磁石に通電されることによって支点と作
用点との間が収縮又は伸長されることを特徴とする。
【0057】従って、本発明駆動装置にあっては、人間
の筋肉に近い動作を可能にし、また、筋肉収縮信号を利
用して、人間らしい筋肉の緊張を表現することができ、
さらに、運動量によって温度も上昇し、且つ、義肢、義
足等の義装具自体に弾力を持たせることができる。
の筋肉に近い動作を可能にし、また、筋肉収縮信号を利
用して、人間らしい筋肉の緊張を表現することができ、
さらに、運動量によって温度も上昇し、且つ、義肢、義
足等の義装具自体に弾力を持たせることができる。
【0058】また、請求項2に記載した発明にあって
は、複数配列された電磁石の各間に通常状態から収縮又
は伸長し得る伸縮パッドが配置され、電磁石及び伸縮パ
ッドの配列方向における端部の一方に支点が設けられ、
他方に作用点が設けられて成り、上記電磁石に通電され
ることによって支点と作用点との間が収縮又は伸長され
るようにしたので、所望の長さの駆動装置を容易に作成
することができる。
は、複数配列された電磁石の各間に通常状態から収縮又
は伸長し得る伸縮パッドが配置され、電磁石及び伸縮パ
ッドの配列方向における端部の一方に支点が設けられ、
他方に作用点が設けられて成り、上記電磁石に通電され
ることによって支点と作用点との間が収縮又は伸長され
るようにしたので、所望の長さの駆動装置を容易に作成
することができる。
【0059】さらに、請求項3に記載した発明にあって
は、複数配列された電磁石の各間に通常状態から収縮又
は伸長し得る伸縮パッドが配置されて成る筋状をした駆
動装置が複数電磁石と伸縮パッドの配列方向を同じにし
た状態で立体的に配列され、それらの両端部がそれぞれ
纏められると共に、該両端部の一方に支点が設けられ、
他方に作用点が設けられて成り、上記電磁石に通電され
ることによって支点と作用点との間が収縮又は伸長され
るようにしたので、所望の長さ及び太さを有する駆動装
置を容易に作成することができる。
は、複数配列された電磁石の各間に通常状態から収縮又
は伸長し得る伸縮パッドが配置されて成る筋状をした駆
動装置が複数電磁石と伸縮パッドの配列方向を同じにし
た状態で立体的に配列され、それらの両端部がそれぞれ
纏められると共に、該両端部の一方に支点が設けられ、
他方に作用点が設けられて成り、上記電磁石に通電され
ることによって支点と作用点との間が収縮又は伸長され
るようにしたので、所望の長さ及び太さを有する駆動装
置を容易に作成することができる。
【0060】さらにまた、請求項4に記載した発明にあ
っては、隣り合う筋状をした駆動装置間において、電磁
石と伸縮パッドの配列位相がずれていると共に、電磁石
の極性が逆転しているようにしたので、筋状をした駆動
装置の長さ方向において収縮又は伸長すると共に、これ
が駆動されると、該長さ方向に直交する方向では隣接す
る筋状をした駆動装置の電磁石同士が反発するので駆動
によって太さが増し、特に、収縮タイプのものにあって
は、これが駆動力を補助すると共に、人の筋肉における
力こぶの如き外観を呈することになる。
っては、隣り合う筋状をした駆動装置間において、電磁
石と伸縮パッドの配列位相がずれていると共に、電磁石
の極性が逆転しているようにしたので、筋状をした駆動
装置の長さ方向において収縮又は伸長すると共に、これ
が駆動されると、該長さ方向に直交する方向では隣接す
る筋状をした駆動装置の電磁石同士が反発するので駆動
によって太さが増し、特に、収縮タイプのものにあって
は、これが駆動力を補助すると共に、人の筋肉における
力こぶの如き外観を呈することになる。
【0061】また、請求項5乃至請求項8に記載した発
明にあっては、柔軟性を有する外殻内に流体の磁性体又
は磁性粉を充填して成る液胞内に流体の磁性体又は磁性
粉に巻き付けるようにコイルを設けて電磁石を形成した
ので、コイルに供給する電流値を調整して収縮量又は伸
張量を自由に調整することができる。
明にあっては、柔軟性を有する外殻内に流体の磁性体又
は磁性粉を充填して成る液胞内に流体の磁性体又は磁性
粉に巻き付けるようにコイルを設けて電磁石を形成した
ので、コイルに供給する電流値を調整して収縮量又は伸
張量を自由に調整することができる。
【0062】さらに、請求項9乃至請求項12に記載し
た発明にあっては、絶縁チューブ内に流体又はゲル状の
導電物質を充填して成る導電材料にによりコイルを形成
したので、導電物質の断面積を変えることによってその
インピーダンスを調整することが可能となる。
た発明にあっては、絶縁チューブ内に流体又はゲル状の
導電物質を充填して成る導電材料にによりコイルを形成
したので、導電物質の断面積を変えることによってその
インピーダンスを調整することが可能となる。
【0063】さらにまた、請求項13乃至請求項16に
記載した発明にあっては、コイルの周囲の温度を検出す
る温度検出部と、コイルに流れる電流を検出する電流検
出部と、上記温度検出部の検出結果に基づいてコイルに
供給する電流を制御する電流制御部とを設けたので、動
作後のコイル周囲の温度を温度検出部にて監視し、該温
度が危険領域まで上昇したらコイルへの供給電流を電流
制御部によって調整するようにして、基本的駆動装置の
周囲の温度がこれをを構成している各要素の物理的破壊
や特性上の限界となる温度以上になるのを防止すること
ができる。
記載した発明にあっては、コイルの周囲の温度を検出す
る温度検出部と、コイルに流れる電流を検出する電流検
出部と、上記温度検出部の検出結果に基づいてコイルに
供給する電流を制御する電流制御部とを設けたので、動
作後のコイル周囲の温度を温度検出部にて監視し、該温
度が危険領域まで上昇したらコイルへの供給電流を電流
制御部によって調整するようにして、基本的駆動装置の
周囲の温度がこれをを構成している各要素の物理的破壊
や特性上の限界となる温度以上になるのを防止すること
ができる。
【0064】また、請求項17乃至請求項20に記載し
た発明にあっては、コイル内の導電物質の内圧を調整す
る圧力調整機構と、コイルの周囲の温度を検出する温度
検出部と、コイルに流れる電流を検出する電流検出部
と、上記温度検出部及び電流検出部の検出結果に基づい
て上記圧力調整機構を制御する圧力制御部とを設けたの
で、動作後のコイル周囲の温度を温度検出部にて監視
し、該温度が危険領域まで上昇したら、圧力制御部によ
って圧力調整機構を動作させて、コイルの直径を通常状
態より大きくして導電物質のインピーダンスを減少させ
てその熱損失を減少させることができる。
た発明にあっては、コイル内の導電物質の内圧を調整す
る圧力調整機構と、コイルの周囲の温度を検出する温度
検出部と、コイルに流れる電流を検出する電流検出部
と、上記温度検出部及び電流検出部の検出結果に基づい
て上記圧力調整機構を制御する圧力制御部とを設けたの
で、動作後のコイル周囲の温度を温度検出部にて監視
し、該温度が危険領域まで上昇したら、圧力制御部によ
って圧力調整機構を動作させて、コイルの直径を通常状
態より大きくして導電物質のインピーダンスを減少させ
てその熱損失を減少させることができる。
【0065】また、瞬間的に予期した以上の負荷がかか
る等により、コイルに規定以上の大電流を流す必要が生
じた場合にも、圧力調整機構を動作させてコイルの直径
を大きくして、熱損失を大きくすること無しに、大電流
を流して大きな動作力を得ることができる。
る等により、コイルに規定以上の大電流を流す必要が生
じた場合にも、圧力調整機構を動作させてコイルの直径
を大きくして、熱損失を大きくすること無しに、大電流
を流して大きな動作力を得ることができる。
【0066】さらに、請求項21及び請求項22に記載
した発明にあっては、筋状をした駆動装置の長手方向に
おける中間の部分で太く両端の部分で細くなるように形
成したので、駆動装置を紡錘形をした人間の筋肉に近い
形状とすることができると共に、対偶との接続が容易と
なる。
した発明にあっては、筋状をした駆動装置の長手方向に
おける中間の部分で太く両端の部分で細くなるように形
成したので、駆動装置を紡錘形をした人間の筋肉に近い
形状とすることができると共に、対偶との接続が容易と
なる。
【0067】さらにまた、請求項23及び請求項24に
記載した発明にあっては、外側に位置する駆動装置の駆
動力を内側に位置する駆動装置の駆動力より大きくした
ので、人間の筋肉により近い動作をさせることができ
る。
記載した発明にあっては、外側に位置する駆動装置の駆
動力を内側に位置する駆動装置の駆動力より大きくした
ので、人間の筋肉により近い動作をさせることができ
る。
【0068】また、請求項25又は請求項26に記載し
た発明にあっては、各筋状をした駆動装置への電力供給
部を纏めて設けるか又は各筋状をした駆動装置のうち電
磁石の磁極の向きが同じもの同士の電力供給部を纏めて
設けるようにしたので、電力供給部の数を少なくして構
造を単純化且つ小型化することができる。
た発明にあっては、各筋状をした駆動装置への電力供給
部を纏めて設けるか又は各筋状をした駆動装置のうち電
磁石の磁極の向きが同じもの同士の電力供給部を纏めて
設けるようにしたので、電力供給部の数を少なくして構
造を単純化且つ小型化することができる。
【0069】さらに、請求項27及び請求項28に記載
した発明にあっては、各電磁石に個別に電力供給部を設
けたので、それぞれの基本的駆動装置をタイミングや駆
動力を異ならせて個別に駆動することができ、これによ
り駆動装置を精密に制御することができる。
した発明にあっては、各電磁石に個別に電力供給部を設
けたので、それぞれの基本的駆動装置をタイミングや駆
動力を異ならせて個別に駆動することができ、これによ
り駆動装置を精密に制御することができる。
【0070】さらにまた、請求項29及び請求項30に
記載した発明にあっては、外側を多孔質の潤滑油含浸部
で被覆し、該潤滑油含浸部に潤滑油を含浸させたので、
駆動させたときに潤滑油が潤滑油含浸部から滲み出て外
側が潤滑されるので、複数の駆動装置を束ねて配置する
場合、駆動装置相互の間の摩擦が減少され、各駆動装置
のスムーズな動作が保証される。
記載した発明にあっては、外側を多孔質の潤滑油含浸部
で被覆し、該潤滑油含浸部に潤滑油を含浸させたので、
駆動させたときに潤滑油が潤滑油含浸部から滲み出て外
側が潤滑されるので、複数の駆動装置を束ねて配置する
場合、駆動装置相互の間の摩擦が減少され、各駆動装置
のスムーズな動作が保証される。
【0071】また、請求項31及び請求項32に記載し
た発明にあっては、潤滑油含浸部の外側を柔軟性を有す
る被膜である表層部によって覆うようにしたので、潤滑
油が駆動装置の外部に漏れ出すことを防止することがで
きる。
た発明にあっては、潤滑油含浸部の外側を柔軟性を有す
る被膜である表層部によって覆うようにしたので、潤滑
油が駆動装置の外部に漏れ出すことを防止することがで
きる。
【0072】さらに、請求項33及び請求項34に記載
した発明にあっては、中心部を貫通するように伸縮自在
な伸縮パッドを設け、該伸縮パッド内に伸縮コイルを配
設し、該伸縮コイルの両端に高周波発生部とインダクタ
ンス検出部を接続したので、通常時と駆動時とでは伸縮
コイルのインダクタンスが変化するので、該インダクタ
ンスの変化を検出することによって駆動装置の長さの変
化を検知することができる。
した発明にあっては、中心部を貫通するように伸縮自在
な伸縮パッドを設け、該伸縮パッド内に伸縮コイルを配
設し、該伸縮コイルの両端に高周波発生部とインダクタ
ンス検出部を接続したので、通常時と駆動時とでは伸縮
コイルのインダクタンスが変化するので、該インダクタ
ンスの変化を検出することによって駆動装置の長さの変
化を検知することができる。
【0073】さらにまた、請求項35及び請求項36に
記載した発明にあっては、中心部を貫通するように導電
粒子を内蔵した伸縮自在な伸縮パッドを設け、該伸縮パ
ッドの両端に設けた端子間に抵抗検出部を接続したの
で、通常時と駆動時とでは導電粒子の密度が変化してそ
の電気抵抗が変化するので、該電気抵抗の変化を検出す
ることによって駆動装置の長さの変化を検知することが
できる。
記載した発明にあっては、中心部を貫通するように導電
粒子を内蔵した伸縮自在な伸縮パッドを設け、該伸縮パ
ッドの両端に設けた端子間に抵抗検出部を接続したの
で、通常時と駆動時とでは導電粒子の密度が変化してそ
の電気抵抗が変化するので、該電気抵抗の変化を検出す
ることによって駆動装置の長さの変化を検知することが
できる。
【0074】また、請求項37及び請求項38に記載し
た発明にあっては、軟質物質と磁性体とを交互に配設し
て成る磁性バーをその一部が中心部を貫通し別の一部が
外に位置するように設け、外に位置した磁性バーの一部
を囲むようにトロイダルコイルを配置し、該トロイダル
コイルの両端に電流検出部を接続したので、駆動時に
は、磁性バーがトロイダルコイル内を移動してトロイダ
ルコイルに流れる電流が変化するので、これを電流検出
部によって検出することによって駆動装置の長さの変化
を検出することができる。
た発明にあっては、軟質物質と磁性体とを交互に配設し
て成る磁性バーをその一部が中心部を貫通し別の一部が
外に位置するように設け、外に位置した磁性バーの一部
を囲むようにトロイダルコイルを配置し、該トロイダル
コイルの両端に電流検出部を接続したので、駆動時に
は、磁性バーがトロイダルコイル内を移動してトロイダ
ルコイルに流れる電流が変化するので、これを電流検出
部によって検出することによって駆動装置の長さの変化
を検出することができる。
【0075】尚、上記した実施の形態において示した各
部の形状乃至構造は、何れも本発明を実施するに際して
行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これら
によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されること
があってはならないものである。
部の形状乃至構造は、何れも本発明を実施するに際して
行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これら
によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されること
があってはならないものである。
【図1】図2乃至図4と共に基本的駆動装置を示すもの
であり、本図は収縮タイプの基本的駆動装置の通常時の
状態を一部を切り欠いて示す側面図である。
であり、本図は収縮タイプの基本的駆動装置の通常時の
状態を一部を切り欠いて示す側面図である。
【図2】収縮タイプの基本的駆動装置の収縮時の状態を
一部を切り欠いて示す側面図である。
一部を切り欠いて示す側面図である。
【図3】伸張タイプの基本的駆動装置の通常時の状態を
一部を切り欠いて示す側面図である。
一部を切り欠いて示す側面図である。
【図4】伸張タイプの基本的駆動装置の伸張時の状態を
一部を切り欠いて示す側面図である。
一部を切り欠いて示す側面図である。
【図5】電磁石の磁性体として流体磁性体又は磁性粉を
使用した例を一部を切り欠いて示す側面図である。
使用した例を一部を切り欠いて示す側面図である。
【図6】図7及び図8と共に電磁石のコイルに導電物質
を使用し且つ温度検出部及び電流制御部を設けた例を示
すものであり、本図は一部を切り欠いて示す側面図であ
る。
を使用し且つ温度検出部及び電流制御部を設けた例を示
すものであり、本図は一部を切り欠いて示す側面図であ
る。
【図7】コイルの拡大横断面図である。
【図8】電極部の拡大縦断面図である。
【図9】図10乃至図12と共に電磁石のコイルに導電
物質を使用し且つ温度検出部及び圧力制御手段を設けた
例を示すものであり、本図は一部を切り欠いて示す側面
図である。
物質を使用し且つ温度検出部及び圧力制御手段を設けた
例を示すものであり、本図は一部を切り欠いて示す側面
図である。
【図10】圧力調整機構を設けたコイル端部を示す縦断
面図である。
面図である。
【図11】通常時のコイルの状態を中間部分を省略して
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図12】圧力調整機構が動作した時のコイルの状態を
中間部分を省略して示す縦断面図である。
中間部分を省略して示す縦断面図である。
【図13】図14乃至図17と共に筋状をした駆動装置
を立体的に配置したものを示すものであり、本図は模式
的に示す縦断面図である。
を立体的に配置したものを示すものであり、本図は模式
的に示す縦断面図である。
【図14】模式的に示す横断面図である。
【図15】別の例を模式的に示す横断面図である。
【図16】収縮時の状態を模式的に示す縦断面図であ
る。
る。
【図17】図16に隣接した部分の収縮時における状態
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図18】図19及び図20と共に紡錘形をした駆動装
置の例を示すものであり、本図は中央部を模式的に示す
横断面図である。
置の例を示すものであり、本図は中央部を模式的に示す
横断面図である。
【図19】端部と中央部との間の中間の部分を模式的に
示す横断面図である。
示す横断面図である。
【図20】端部を模式的に示す横断面図である。
【図21】図22と共に紡錘形をした駆動装置の別の例
を示すものであり、本図は概略縦断面図である。
を示すものであり、本図は概略縦断面図である。
【図22】図21のXXII−XXII線に沿う概略断
面図である。
面図である。
【図23】図24と共に駆動装置を潤滑油含浸部で覆っ
た例を示すものであり、本図は通常時の状態を示す概略
縦断面図である。
た例を示すものであり、本図は通常時の状態を示す概略
縦断面図である。
【図24】収縮時の状態を示す概略縦断面図である。
【図25】図23に示す駆動装置を複数使用した例を示
す概略縦断面図である。
す概略縦断面図である。
【図26】図23に示す駆動装置の両端を対偶に接続し
且つその外側を表層部によって被覆したものを示す概略
縦断面図である。
且つその外側を表層部によって被覆したものを示す概略
縦断面図である。
【図27】電力供給部の接続例を示す概略図である。
【図28】電力供給部の別の接続例を示す概略図であ
る。
る。
【図29】電力供給部のさらに別の接続例を示す概略図
である。
である。
【図30】図31と共に駆動装置の長さの変化を検知す
る手段を設けた例を示すものであり、本図は通常時の状
態を示す概略縦断面図である。
る手段を設けた例を示すものであり、本図は通常時の状
態を示す概略縦断面図である。
【図31】収縮時の状態を示す概略縦断面図である。
【図32】図33と共に駆動装置の長さの変化を検知す
る手段を設けた別の例を示すものであり、本図は通常時
の状態を示す概略縦断面図である。
る手段を設けた別の例を示すものであり、本図は通常時
の状態を示す概略縦断面図である。
【図33】収縮時の状態を示す概略縦断面図である。
【図34】図35及び図36と共に駆動装置の長さの変
化を検知する手段を設けたさらに別の例を示すものであ
り、本図は通常時の状態を示す概略縦断面図である。
化を検知する手段を設けたさらに別の例を示すものであ
り、本図は通常時の状態を示す概略縦断面図である。
【図35】要部を拡大して示す概略縦断面図である。
【図36】収縮時の状態を示す概略縦断面図である。
【図37】図38と共に駆動装置の長さの変化を検知す
る手段を設けたさらにまた別の例を示すものであり、本
図は通常時の状態を示す概略縦断面図である。
る手段を設けたさらにまた別の例を示すものであり、本
図は通常時の状態を示す概略縦断面図である。
【図38】収縮時の状態を示す概略縦断面図である。
1…基本的駆動装置(駆動装置)、1A…収縮タイプの
基本的駆動装置(駆動装置)、1B…伸長タイプの基本
的駆動装置(駆動装置)、2…伸縮パッド、3…電磁
石、7…支点、8…作用点、1C…基本的駆動装置(駆
動装置)、9…流体磁性体又は磁性粉、10…外殻、1
2…コイル、13…電磁石、1D…基本的駆動装置(駆
動装置)、14…絶縁チューブ、15…導電物質、16
…導電材料、17…コイル、19…温度検出部、20…
電流検出部、21…電流制御部、1D…基本的駆動装置
(駆動装置)、22…圧力調整機構、23…圧力制御
部、24…駆動装置、27…人工筋肉(駆動装置)、3
1…潤滑油含浸部、33…潤滑油、37…表層部、38
…電力供給部、42…収縮パッド(伸縮パッド)、43
…収縮コイル(伸縮コイル)、44…高周波発生部、4
5…インダクタンス検出部、46…導電粒子、47…収
縮パッド(伸縮パッド)、48…端子、49…抵抗検出
部、50…軟性物質、51…磁性体、52…磁性バー、
53…トロイダルコイル、54…電流検出部
基本的駆動装置(駆動装置)、1B…伸長タイプの基本
的駆動装置(駆動装置)、2…伸縮パッド、3…電磁
石、7…支点、8…作用点、1C…基本的駆動装置(駆
動装置)、9…流体磁性体又は磁性粉、10…外殻、1
2…コイル、13…電磁石、1D…基本的駆動装置(駆
動装置)、14…絶縁チューブ、15…導電物質、16
…導電材料、17…コイル、19…温度検出部、20…
電流検出部、21…電流制御部、1D…基本的駆動装置
(駆動装置)、22…圧力調整機構、23…圧力制御
部、24…駆動装置、27…人工筋肉(駆動装置)、3
1…潤滑油含浸部、33…潤滑油、37…表層部、38
…電力供給部、42…収縮パッド(伸縮パッド)、43
…収縮コイル(伸縮コイル)、44…高周波発生部、4
5…インダクタンス検出部、46…導電粒子、47…収
縮パッド(伸縮パッド)、48…端子、49…抵抗検出
部、50…軟性物質、51…磁性体、52…磁性バー、
53…トロイダルコイル、54…電流検出部
Claims (38)
- 【請求項1】 互いに離間して位置した電磁石の間に通
常状態から収縮又は伸長し得る伸縮パッドが配置され、 上記電磁石及び伸縮パッドの配列方向における端部の一
方に支点が設けられ、他方に作用点が設けられて成り、 上記電磁石に通電されることによって支点と作用点との
間が収縮又は伸長されることを特徴とする駆動装置。 - 【請求項2】 複数配列された電磁石の各間に通常状態
から収縮又は伸長し得る伸縮パッドが配置され、 電磁石及び伸縮パッドの配列方向における端部の一方に
支点が設けられ、他方に作用点が設けられて成り、 上記電磁石に通電されることによって支点と作用点との
間が収縮又は伸長されることを特徴とする駆動装置。 - 【請求項3】 複数配列された電磁石の各間に通常状態
から収縮又は伸長し得る伸縮パッドが配置されて成る筋
状をした駆動装置が複数電磁石と伸縮パッドの配列方向
を同じにした状態で立体的に配列され、それらの両端部
がそれぞれ纏められると共に、 該両端部の一方に支点が設けられ、他方に作用点が設け
られて成り、 上記電磁石に通電されることによって支点と作用点との
間が収縮又は伸長されることを特徴とする駆動装置。 - 【請求項4】 隣り合う筋状をした駆動装置間におい
て、電磁石と伸縮パッドの配列位相がずれていると共
に、電磁石の極性が逆転していることを特徴とする請求
項3に記載の駆動装置。 - 【請求項5】 柔軟性を有する外殻内に流体の磁性体又
は磁性粉を充填して成る液胞内において上記流体の磁性
体又は磁性粉に巻き付けるようにコイルを設けて電磁石
を形成したことを特徴とする請求項1に記載の駆動装
置。 - 【請求項6】 柔軟性を有する外殻内に流体の磁性体又
は磁性粉を充填して成る液胞内において上記流体の磁性
体又は磁性粉に巻き付けるようにコイルを設けて電磁石
を形成したことを特徴とする請求項2に記載の駆動装
置。 - 【請求項7】 柔軟性を有する外殻内に流体の磁性体又
は磁性粉を充填して成る液胞内において上記流体の磁性
体又は磁性粉に巻き付けるようにコイルを設けて電磁石
を形成したことを特徴とする請求項3に記載の駆動装
置。 - 【請求項8】 柔軟性を有する外殻内に流体の磁性体又
は磁性粉を充填して成る液胞内において上記流体の磁性
体又は磁性粉に巻き付けるようにコイルを設けて電磁石
を形成したことを特徴とする請求項4に記載の駆動装
置。 - 【請求項9】 絶縁チューブ内に流体又はゲル状の導電
物質を充填して成る導電材料にによりコイルを形成した
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 - 【請求項10】 絶縁チューブ内に流体又はゲル状の導
電物質を充填して成る導電材料にによりコイルを形成し
たことを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。 - 【請求項11】 絶縁チューブ内に流体又はゲル状の導
電物質を充填して成る導電材料にによりコイルを形成し
たことを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。 - 【請求項12】 絶縁チューブ内に流体又はゲル状の導
電物質を充填して成る導電材料にによりコイルを形成し
たことを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。 - 【請求項13】 コイルの周囲の温度を検出する温度検
出部と、 コイルに流れる電流を検出する電流検出部と、 上記温度検出部の検出結果に基づいてコイルに供給する
電流を制御する電流制御部とを設けたことを特徴とする
請求項1に記載の駆動装置。 - 【請求項14】 コイルの周囲の温度を検出する温度検
出部と、 コイルに流れる電流を検出する電流検出部と、 上記温度検出部の検出結果に基づいてコイルに供給する
電流を制御する電流制御部とを設けたことを特徴とする
請求項2に記載の駆動装置。 - 【請求項15】 コイルの周囲の温度を検出する温度検
出部と、 コイルに流れる電流を検出する電流検出部と、 上記温度検出部の検出結果に基づいてコイルに供給する
電流を制御する電流制御部とを設けたことを特徴とする
請求項3に記載の駆動装置。 - 【請求項16】 コイルの周囲の温度を検出する温度検
出部と、 コイルに流れる電流を検出する電流検出部と、 上記温度検出部の検出結果に基づいてコイルに供給する
電流を制御する電流制御部とを設けたことを特徴とする
請求項4に記載の駆動装置。 - 【請求項17】 コイル内の導電物質の内圧を調整する
圧力調整機構と、 コイルの周囲の温度を検出する温度検出部と、 コイルに流れる電流を検出する電流検出部と、 上記温度検出部及び電流検出部の検出結果に基づいて上
記圧力調整機構を制御する圧力制御部とを設けたことを
特徴とする請求項9に記載の駆動装置。 - 【請求項18】 コイル内の導電物質の内圧を調整する
圧力調整機構と、 コイルの周囲の温度を検出する温度検出部と、 コイルに流れる電流を検出する電流検出部と、 上記温度検出部及び電流検出部の検出結果に基づいて上
記圧力調整機構を制御する圧力制御部とを設けたことを
特徴とする請求項10に記載の駆動装置。 - 【請求項19】 コイル内の導電物質の内圧を調整する
圧力調整機構と、 コイルの周囲の温度を検出する温度検出部と、 コイルに流れる電流を検出する電流検出部と、 上記温度検出部及び電流検出部の検出結果に基づいて上
記圧力調整機構を制御する圧力制御部とを設けたことを
特徴とする請求項11に記載の駆動装置。 - 【請求項20】 コイル内の導電物質の内圧を調整する
圧力調整機構と、 コイルの周囲の温度を検出する温度検出部と、 コイルに流れる電流を検出する電流検出部と、 上記温度検出部及び電流検出部の検出結果に基づいて上
記圧力調整機構を制御する圧力制御部とを設けたことを
特徴とする請求項12に記載の駆動装置。 - 【請求項21】 筋状をした駆動装置の長手方向におけ
る中間の部分で太く両端の部分で細くなるように形成し
たことを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。 - 【請求項22】 筋状をした駆動装置の長手方向におけ
る中間の部分で太く両端の部分で細くなるように形成し
たことを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。 - 【請求項23】 外側に位置する駆動装置の駆動力を内
側に位置する駆動装置の駆動力より大きくしたことを特
徴とする請求項3に記載の駆動装置。 - 【請求項24】 外側に位置する駆動装置の駆動力を内
側に位置する駆動装置の駆動力より大きくしたことを特
徴とする請求項4に記載の駆動装置。 - 【請求項25】 各筋状をした駆動装置への電力供給部
を纏めて設けたことを特徴とする請求項3に記載の駆動
装置。 - 【請求項26】 各筋状をした駆動装置のうち電磁石の
磁極の向きが同じもの同士の電力供給部を纏めて設けた
ことを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。 - 【請求項27】 各電磁石に個別に電力供給部を設けた
ことを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。 - 【請求項28】 各電磁石に個別に電力供給部を設けた
ことを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。 - 【請求項29】 外側を多孔質の潤滑油含浸部で被覆
し、該潤滑油含浸部に潤滑油を含浸させたことを特徴と
する請求項3に記載の駆動装置。 - 【請求項30】 外側を多孔質の潤滑油含浸部で被覆
し、該潤滑油含浸部に潤滑油を含浸させたことを特徴と
する請求項4に記載の駆動装置。 - 【請求項31】 潤滑油含浸部の外側を柔軟性を有する
被膜である表層部によって覆ったことを特徴とする請求
項29に記載の駆動装置。 - 【請求項32】 潤滑油含浸部の外側を柔軟性を有する
被膜である表層部によって覆ったことを特徴とする請求
項30に記載の駆動装置。 - 【請求項33】 中心部を貫通するように伸縮自在な伸
縮パッドを設け、 該伸縮パッド内に伸縮コイルを配設し、 該伸縮コイルの両端に高周波発生部とインダクタンス検
出部を接続したことを特徴とする請求項3に記載の駆動
装置。 - 【請求項34】 中心部を貫通するように伸縮自在な伸
縮パッドを設け、 該伸縮パッド内に伸縮コイルを配設し、 該伸縮コイルの両端に高周波発生部とインダクタンス検
出部を接続したことを特徴とする請求項4に記載の駆動
装置。 - 【請求項35】 中心部を貫通するように導電粒子を内
蔵した伸縮自在な伸縮パッドを設け、 該伸縮パッドの両端に設けた端子間に抵抗検出部を接続
したことを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。 - 【請求項36】 中心部を貫通するように導電粒子を内
蔵した伸縮自在な伸縮パッドを設け、 該伸縮パッドの両端に設けた端子間に抵抗検出部を接続
したことを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。 - 【請求項37】 軟質物質と磁性体とを交互に配設して
成る磁性バーをその一部が中心部を貫通し別の一部が外
に位置するように設け、 外に位置した磁性バーの一部を囲むようにトロイダルコ
イルを配置し、 該トロイダルコイルの両端に電流検出部を接続したこと
を特徴とする請求項3に記載の駆動装置。 - 【請求項38】 軟質物質と磁性体とを交互に配設して
成る磁性バーをその一部が中心部を貫通し別の一部が外
に位置するように設け、 外に位置した磁性バーの一部を囲むようにトロイダルコ
イルを配置し、 該トロイダルコイルの両端に電流検出部を接続したこと
を特徴とする請求項4に記載の駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1232898A JPH11215793A (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1232898A JPH11215793A (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11215793A true JPH11215793A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11802250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1232898A Pending JPH11215793A (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11215793A (ja) |
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---|---|---|---|---|
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- 1998-01-26 JP JP1232898A patent/JPH11215793A/ja active Pending
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