東京工業大学の鈴森康一教授とブリヂストンの櫻井良フェローらの研究チームは1月26日、油圧駆動のハイパワー人工筋肉の開発に成功したと発表した。

 この研究は内閣府総合科学技術・イノベーション会議が主導する革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)タフ・ロボティクス・チャレンジの一環として行われたもの。同プラグラムでは災害現場のような過酷な環境下でも壊れにくく、機動性に富み、大きな力を使って災害復旧などに活躍できる「タフロボット」の実現を目指している。そのキーコンポーネントの一つである「タフ油圧アクチュエータ」の研究開発を進めている。アクチュエータとは、モータやシリンダに代表される「動きや力」を発生する装置の総称。現在の大多数のロボットは民生用を中心に広く使用されている技術の延長として電気モータで駆動されているが、構造上、重くて力が弱い、壊れやすい、状況に応じて大きな力を出すと同時に柔らかく動くことが難しい、という問題があった。

 研究チームでは、優れた耐油性と変形特性を持つゴム素材を新たに開発するとともに、高張力の化学繊維の編み方を工夫し、高圧に耐えうるチューブ端末締め付け技術の開発に取り組んだ。この結果、耐圧性と耐油性を高いレベルで両立させ、高い油圧を効率よく力の発生に変換できる革新的軽量ハイパワー人工筋肉を実現した。

 今回開発に成功したハイパワー人工筋肉は、「マッキベン型」と呼ばれるタイプの人工筋肉ゴムチューブとその外周に編み込んだスリーブ(多数の繊維を円筒状に組み上げたもの)から構成される。通常のマッキベン型人工筋肉は0.3~0.6MPaの空気圧で動作するが、今回開発した人工筋肉では油圧での駆動を可能とし、5 MPaの圧力での動作を実現することで格段に大きな力を発生させることに成功した。

 この人工筋肉は、外部からの激しい衝撃や振動に対して頑強であることも大きな特徴。従来の電気モータで駆動されるロボットでは難しかった衝撃の加わる作業が行えるタフロボットの実現が期待されるとしている。

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大学ジャーナルオンライン編集部

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