| 研究概要 |
本研究では,以前より人体に直接アクチュエータを取り付けて使用しても十分安全性が保たれ,かつ,軽量な柔軟アクチュエータの開発をめざし,柔軟チューブをシリンダに用いたロッドレス型の柔軟空気圧シリンダを開発してきた.しかし,この柔軟空気圧シリンダは柔軟性を有するため,変位の測定に既存の剛体のポテンショメータやロータリーエンコーダなどのセンサが使えない.また無理にこれらセンサと組み合せると,シリンダが本来有する柔軟であるメリットを失うことになる.そこで,本研究では,ロッドレス型柔軟空気圧シリンダに,位置のセンシング機能を付加したセンサ一体型柔軟アクチュエータの開発について検討した.具体的には,反射型赤外線センサ(三洋電機製フォトリフレクタ)を2個用いたリニアエンコーダを構成し,シリンダに用いている柔軟チューブ表面に施したスリット(ピッチ2mm,幅1mm)を読み取ることで,位置のセンシングを行うセンサ一体型柔軟空気圧シリンダを提案し,試作した.また,試作したセンサ一体型シリンダのチューブの移動速度に対するセンサ出力を測定した結果,従来のリニアエンコーダと同様にスリット(チューブ)の移動に対して,A相,B相といった半周期ずれた信号が出力され,さらに移動方向も認識できることを確認した.また,試作シリンダの駆動用制御機器として,On/Off型空気圧制御弁とマイクロコンピュータを用いた小型の圧力制御弁を提案・試作し、その有効性を確認するため各種柔軟アクチュエータの位置決め制御を行った.その結果,試作圧力制御弁は約60gの質量にもかかわらず0〜0.5MPaの範囲の圧力制御が可能であることを確認した.
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