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制御機器について

制御機器について

人工筋肉を伸び縮みさせるのに必要な、空気の流れの調節する制御機器を2種類ご紹介します。

弁(バルブ)

​空気の流れをON/OFFさせる、いわゆるスイッチの役割を担うものです。
​人工筋肉の伸び縮み動作は、この弁のON/OFFで行います。

手動弁

空気の流れON/OFFを手動で行う弁です。

プログラムで動く弁

空気の流れをプログラム通りに自動でON/OFFする弁。
人工筋肉が伸び縮みするタイミング、時間をプログラムで調節可能です。

​流量調整弁
​(ニードルバルブ)

​空気の流れる量を減らす役割を担うものです。
空気の流れる量を変えると、人工筋肉の伸び縮みの速度が変わります。

​速度制御弁

空気の流れをON/OFFする弁(バルブ)と組み合わせることで、人工筋肉の伸びる速度、縮む速度のどちらか一方、あるいは両方を調整することができます。

手動弁

​下図のように手動弁を空気圧源と人工筋肉の間に入れることにより、レバー操作ひとつで人工筋肉の伸びた状態・縮んだ状態に切り替えることができるようになります。
(下の図・動画を参照ください。)
上記のように、空気圧源で設定圧を再調整する必要がなくなります。

​レバー操作だけで人工筋肉の伸び・縮みを切替可能!

​空気圧源

​【手動弁使用時 空気圧人工筋肉駆動イメージ】

 
 

空気圧人工筋肉専用コントローラ PMC

​空気圧人工筋肉コントローラPMCは、電流でON/OFFを制御する電磁弁(手動操作が必要ないバルブ)を5台搭載しています。
最大5本の人工筋肉をプログラムで電気的にON/OFFさせることができます。
人工筋肉を縮めたり伸ばしたりするタイミング、時間を好きなように調整することが可能です。

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トグルスイッチ
​手動で弁をON/OFFさせることも可能

Arduino(マイクロコントローラ)
​電気で動く弁(電磁弁)のON/OFFタイミング、
ONする時間、OFFする時間などを各弁ごとにプログラムすることができます。

電磁弁(5台搭載)
​手動操作なしでプログラムした通りにON/OFFします。

圧縮空気

​【空気圧人工筋肉コントローラPMC紹介動画】

 

速度制御弁

人工筋肉の伸び・縮みのどちらかを制御する

空気圧源と人工筋肉の間に​手動弁と、スピードコントローラを入れてみます。
すると、人工筋肉の伸びる速度、縮む速度のどちらか一方を制御できるようになります。
(下の図・動画を参照ください。)

​空気が少しずつ入るため、収縮の速度が
ゆっくりになる!​(元に戻る速度はそのまま)

​空気が少しずつ抜けるため、元に戻る速度が
ゆっくりになる!​(収縮速度はそのまま)

人工筋肉から抜ける方向の流れを少なくする
(空気圧源から人工筋肉への空気の流れは通常通り)

​空気圧源から人工筋肉への空気の流れを少なくする
(人工筋肉から抜ける方向の流れは通常通り)

​空気圧源

(右下図・動画参照)

(左下図・動画参照)

【スピードコントローラ使用・伸び側速度制御】

空気圧源側

スピコン-2 図記号.png

人工筋肉側

スピードコントローラ使用
伸び側の速度制御イメージ

【スピードコントローラ使用・縮み側速度制御】

空気圧源側

スピコン 図記号.png

人工筋肉側

スピードコントローラ使用
縮み側の速度制御イメージ

スピードコントローラの接続方向を変えることで、伸び側・縮み側の速度制御の切り替えができます。

(動画では向きが分かるようにスピードコントローラの一端に黄緑の印をつけています。)

人工筋肉の伸び・縮み両方を制御する

​次に、空気圧源と人工筋肉の間に手動弁と、スロットルバルブを入れてみます。
すると、人工筋肉の伸び・縮み両方の速度を制御できるようになります。
(下の動画を参照ください。)

​空気圧源

空気の少しずつ出入りするため、収縮・戻り両方の速度がゆっくりになる!

​空気圧源から人工筋肉の間の両方向の空気の流れを少なくする

【スロットル弁使用・伸び側・縮み側両方の速度制御】

空気圧源側

スロットルバルブ 図記号_edited.jpg

人工筋肉側

スロットルバルブ使用
伸び・縮み両方の速度制御イメージ