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 空気圧人工筋肉とは

小学生の頃、理科の実験で注射器の口を塞いだ状態で、

ピストンを押した後に手を離すと、ピストンが戻る現象があったことを覚えているでしょうか。

このように空気は圧縮すると、元の体積に戻ろうとして

力が発生します。

空気圧人工筋肉とは圧縮した空気の力を利用して、

牽引力(引っ張る力)を発生する機器です。

ピストンを押し込む

注射器内の空気が
圧縮される

圧縮された空気が
元に戻ろうとして
​ピストンを押し戻す

無題2.png

代表的な空気圧人工筋肉として、

McKibben(マッキベン)型人工筋肉が挙げられます。

​PneumuscleはMcKibben型人工筋肉の1つです。

Pneumuscleは、右図に示すように

ゴムチューブを網目状の組紐が覆うような構造をしています。

空気圧人工筋肉の動作原理

圧縮空気は元の体積に戻ろうとするため、圧縮空気を

ゴムチューブに印加すると、下図に示すようにチューブが半径方向および軸方向に膨張します。

ゴムチューブ膨張の図.png

組紐は、らせん状に編み込まれた筒状のものが
多く用いられています。
​下図に示すように、網目の角度が変化することで、軸方向に押し込むと径が大きくなり、引っ張ると径が細くなる構造になっています。

スリーブ 収縮.png

半径方向が広がる

(径が大きくなる)

収縮

ゴムチューブに圧縮空気が印加された時、ゴムチューブの半径方向の膨張によって
組紐の網目の角度が変化し、軸方向へ収縮する力を発生させます。​