JP2016217200A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】超弾性金属の特性は非線形なので、ＰＩＤ制御では所望の制御ができない。【解決手段】アクチュエータであって、超弾性合金製の線状部材と、線状部材に連結され、線状部材の伸縮に応じて可動する可動部と、線状部材を加熱する加熱部と、加熱部による加熱量を制御する制御部とを備え、線状部材は、応力ひずみ線図において相変態によるヒステリシス曲線を有するとともに、ヒステリシス曲線が加熱により上方にシフトし、ヒステリシス曲線のシフトに基づいて駆動力を発生し、制御部は、応力およびひずみの一方の目標値と、線状部材の相の体積分率とを取得し、体積分率に基づいて、目標値に到達する加熱量を算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、アクチュエータに関する。

超弾性合金を加熱することでアクチュエータとして用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 国際公開番号ＷＯ２０１１／１４５４５７号

アクチュエータへの入力は加熱であり、出力はひずみである。そこで、加熱に対するひずみの応答をＰＩＤ制御することが考えられる。しかしながら、超弾性金属のように相変態する金属材料は、温度・相・ひずみ（または応力）の三者が熱・力学的に相互作用し、その振る舞いは非線形である。したがって、加熱に対するひずみの応答をフィードバックするＰＩＤ制御では、アクチュエータを制御することはできない。

本発明の第１の態様においては、アクチュエータであって、超弾性合金製の線状部材と、線状部材に連結され、線状部材の伸縮に応じて可動する可動部と、線状部材を加熱する加熱部と、加熱部による加熱量を制御する制御部とを備え、線状部材は、応力ひずみ線図において相変態によるヒステリシス曲線を有するとともに、ヒステリシス曲線が加熱により上方にシフトし、ヒステリシス曲線のシフトに基づいて駆動力を発生し、制御部は、応力およびひずみの一方の目標値と、線状部材の相の体積分率とを取得し、体積分率に基づいて、目標値に到達する加熱量を算出する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

アクチュエータ１０の動作原理を説明するための概念図である。 アクチュエータ１０の動作を説明するための概念図である。 アクチュエータ１０の動作を説明するための概念図である。 図１のアクチュエータ１０に用いられる、制御に関わる構成を示すブロック図である。 アクチュエータ１０の制御フローである。 相の変態と、温度と、電気抵抗率との関係を示す。 実施例１の応力ひずみ線図の履歴である。 実施例１の実験結果およびシミュレーション結果である。 実施例２の応力ひずみ線図の履歴である。 実施例２の実験結果およびシミュレーション結果である。 図１０の制御開始部分を拡大した図である。 横軸にξ_Ｉ、縦軸にξ^・ _Ｉをとった理論値である。 図１２を実験結果に従うように計算したものである。 図１３に、計算結果を重ねて示した。 他のアクチュエータ２０の概略図を示す。 Ｎと、Ｒと、ε^・の積分値であるεとの関係を示した。 実験結果と、数１２および１３による計算結果とを示す。 加熱本数Ｒ＝１の場合における設置本数Ｎと発生力Ｆの関係を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、アクチュエータ１０の動作原理を説明するための概念図である。アクチュエータ１０は、ベース１１２と、ベース１１２上に設けられた支持部１１０と、支持部１１０に回動可能に支持されたプーリ１２２とを有する。プーリ１２２には駆動力の出力を取り出す突起部１２４が設けられている。プーリ１２２と突起部１２４とで可動部１２０が形成される。

アクチュエータ１０はさらにプーリ１２２の回転軸を挟んで平行に配された一対の線状部材１００、１０２を有する。線状部材１００の一端はプーリ１２２に固定され、他方はベース１１２に設けられた張力付与部１３０に取り付けられる。同様に、線状部材１０２の一端はプーリ１２２に固定され、他方はベース１１２に設けられた張力付与部１３２に取り付けられる。

線状部材１００、１０２はそれぞれ超弾性合金で形成される。超弾性合金として、Ｔｉ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ等を用いることができる。本実施形態では特に断らない限りＴｉ−Ｎｉ合金を用いた例を説明する。

張力付与部１３０、１３２は、線状部材１００、１０２を引っ張って保持することにより、当該線状部材１００、１０２に予応力を与える。図１の状態において、張力付与部１３０、１３２は同一材料および形状の線状部材１００、１０２のそれぞれに同一の予応力を与えている。

図２および図３は、アクチュエータ１０の動作を説明するための概念図である。図２および図３の（ｂ）は図１のアクチュエータ１０の一部分を図示し、（ａ）は線状部材１００の応力ひずみ線図、（ｃ）は線状部材１０２の応力ひずみ線図を示す。

図２は、図１の状態から加熱をしていない室温の状態を示す。この場合に、図２の（ａ）に示されるように、線状部材１００の応力ひずみ線図は相変態によるヒステリシスループを有する。

まず、線状部材１００に負荷をかけ始めるとオーステナイト弾性域（Ａ）で応力に比例したひずみが発生する。さらに負荷をかけるとある点でひずみ量が増えるプラトー領域（Ｂ）に入る。この領域は、オーステナイト相からマルテンサイト相への変態が行われている、二つの相が混合した領域である。さらに負荷をかけると、マルテンサイト弾性域（Ｃ）に入って、応力に比例したひずみが発生する。

上記マルテンサイト弾性域（Ｃ）から除荷すると、負荷をかけているときの領域（Ｂ）から領域（Ｃ）への変化点よりも小さな応力およびひずみまでマルテンサイト弾性域（Ｄ）が継続する。さらに除荷すると、プラトー領域（Ｅ）に入る。この領域は、マルテンサイト相からオーステナイト相への変態が行われている、二つの相が混合した領域である。さらに除荷すると、オーステナイト弾性域に戻る。

図２の（ａ）および（ｃ）に示すように、線状部材１００、１０２にそれぞれσ_０の予応力をかけているとする。当該予圧力はプラトー領域（Ｂ）上にあり、ε_０のひずみが生じている。なお、線状部材１０２は線状部材１００と同一材料および同一形状であって、温度も室温であるから、線状部材１０２の応力ひずみ線図は線状部材１００のものと同一である。

図３は、線状部材１０２が加熱され、線状部材１００は加熱されない状態を示す。線状部材１０２が加熱されると、応力ひずみ線図のヒステリシスループは加熱により上方にシフトする。これにより、線状部材１０２のひずみはε_２に減少して、線状部材１０２が伸縮する。これに伴い、線状部材１００は力の釣り合いを保つべく、そのひずみがε_１に増加する。以上により、線状部材１００、１０２の伸縮に基づいてプーリ１２２が回転し、プーリ１２２に設けられた突起部１２４に連結された対象物を移動させる。

図２に示すプラトー応力の傾きの場合、線状部材１０２が線状部材１００と拮抗しているので、線状部材１００を冷却しても回動した位置を保つ。戻すには線状部材１００側を加熱する。

すなわち、線状部材１００等を加熱・冷却することによって、ヒステリシス曲線のシフトに基づいて駆動力を発生させて、アクチュエータとして機能させることができる。

ここで、アクチュエータ１０への入力は加熱であり、出力はひずみである。そこで、加熱に対するひずみの応答をＰＩＤ制御することが考えられる。しかしながら、上記の通り応力とひずみとは非線形な関係を有する。特に、超弾性金属のように相変態する金属材料は、温度・相・ひずみ（または応力）の三者が熱・力学的に相互作用する。したがって、加熱に対するひずみの応答をフィードバックするＰＩＤ制御では、アクチュエータ１０を制御することはできない。

そこで、本実施形態では相の状態を考慮してアクチュエータ１０を制御する。特に、相の状態を示す、各線状部材１００、１０２における各相の体積分率を考慮して加熱量を算出する。

図４は、図１のアクチュエータ１０に用いられる、制御に関わる構成を示すブロック図である。アクチュエータ１０は、図１の機械的な構成に加えて、抵抗測定器１７０、温度センサ１７２、ポテンショメータ１７４、加熱部１４０、１４２、制御部１５０および格納部１６０を有する。

抵抗測定器１７０は、線状部材１００、１０２のそれぞれの抵抗を測定する。抵抗測定器１７０によって既知の径の線状部材１００等の既知の長さの両端の抵抗を測定することにより、線状部材１００の電気抵抗率を同定することができる。

温度センサ１７２は、線状部材１００、１０２のそれぞれの温度を測定する。温度センサ１７２の一例は線状部材１００、１０２に取り付けられた熱電対である。

ポテンショメータ１７４は、プーリ１２２の回転量を測定する。これにより線状部材１００等のひずみ量を同定することができる。

加熱部１４０は線状部材１００を加熱し、加熱部１４２は線状部材１０２を加熱する。線状部材１００等が導体である場合には、加熱部１４０、１４２は線状部材１００等に電流を流して加熱するジュール熱による加熱が簡便である。この場合に加熱量は電圧をＰＷＭ制御で印加することによって制御される。また、この時の電圧と電流との関係から上記抵抗測定器１７０による抵抗を測定することができる。

制御部１５０は、抵抗測定器１７０、温度センサ１７２およびポテンショメータ１７４からの入力に基づいて、加熱部１４０、１４２の加熱量を制御する。格納部１６０は、後述する変態関数および算出式を含め、制御部１５０が参照する各種のデータが格納されたメモリである。制御部１５０と格納部１６０とはマイコン１５２内に形成されていることが好ましい。さらに、制御部１５０に対してテンキー、ディスプレイなどの入出力デバイスが接続されてもよい。

図５は、アクチュエータ１０の制御フローである。まず、アクチュエータ１０で発生させるべき応力（または、ひずみ、トルク等。まとめて「応力等」という）の目標値が、テンキーなどを用いて制御部１５０に入力される（Ｓ１００）。

制御部１５０は、線状部材１００、１０２の現在の状態量を取得する（Ｓ１０２）。例えば、制御部１５０は、抵抗測定器１７０から線状部材１００、１０２の抵抗値をそれぞれ取得する。さらに、制御部１５０は、温度センサ１７２から線状部材１００、１０２の温度をそれぞれ取得する。制御部１５０は、ポテンショメータ１７４からひずみ量を取得する。

制御部１５０は、線状部材１００等の相の状態を特定する（Ｓ１０４）。この場合に、線状部材１００の抵抗率から線状部材１００のそれぞれの相の体積分率が算出される。

制御部１５０は、後述する変態関数に体積分率、温度、応力等を代入して、変態の進行の状態を特定する。制御部１５０はさらに、特定された状態に対応する温度、体積分率、ひずみ等の関係式を格納部１６０に格納された関係式のなかから特定する（Ｓ１０６）。制御部１５０は、上記ステップＳ１０６で特定された関係式を用いて、応力等の目標値と、現在の応力等の測定値との差分から、加熱部１４０等での加熱量を算出する（Ｓ１１０）。

応力等が目標値に到達するまで、Ｓ１０２からＳ１１０の制御を繰り返す（Ｓ１１２）。以上により、制御部１５０は、応力等の目標値と、線状部材１００等の相の体積分率に基づいて、目標値に到達する加熱部１４０等の加熱量を算出することで、アクチュエータ１０を制御することができる。

図６は、相の変態と、温度と、電気抵抗率との関係を示す。図６に示す通り、超弾性合金において、オーステナイト相とマルテンサイト相は電気抵抗率が異なり、相の変態の過程でその値が変化する。したがって、線状部材１００等の電気抵抗率を測定することにより、その時点での各相の体積分率を同定することができる。

図５のステップＳ１０６で用いられる変態関数を説明する。変態関数は、線状部材１００等において変態が進行する条件を表す関数である。変態関数は相の体積分率を変数の一つとしており、例えば、以下の数式１で定義される。

ここで、σはひずみ、Ｔは絶対温度、ｃは比熱、ξ_Ｍはマルテンサイト相の体積分率、Ｅはヤング率、ρは密度である。φおよびψは、以下においても、添え字の如何にかかわらず物性から求まる係数である。ｇ_Ａ０はオーステナイト変態過程での初期エネルギー密度、ｇ_Ｍ０はマルテンサイト変態過程での初期エネルギー密度、ｇ_Ｉｓ０は各変態過程での初期エネルギー密度である。

当該変態関数ｆがｆ≠０であるときには変態が進行しておらず、ｆ＝０であるときに変態が進行または中立の状態にある。それらは微分値を用いてさらに場合分けすることができる。

マルテンサイト変態が進行している状態の場合には数式２の通りに場合分けされる。ξ_Ｉの添え字ＩはＡまたはＭであって、ξ_Ｍはマルテンサイト相の体積分率、ξ_Ａはオーステナイト相の体積分率を示す。

オーステナイト変態が進行している状態の場合には数式３の通りに場合分けされる。

［実施例１］
格納部１６０に格納される、相の状態に対応した算出式の一例を数式４に示す。数式４は、線状部材１００が単独に存在する場合の長さ方向のみに変形するひずみ量に基づいて、解析的に算出される。βは変態終了までに生じるひずみを示す。ｂは添え字の如何に関わらず物性を示す係数である。また、文字の上部のドットは速度であることを示し、文中では上付きのドットで代用する。

実施例１として上記数式４を制御式としてアクチュエータ１０を制御した。ここで、実験条件の簡略化のため、拮抗させた二本の線状部材１００、１０２のうち一方の線状部材１００だけを加熱制御し、線状部材１００、１０２の応力ひずみ線図は図７に示すような履歴を辿るようにした。加熱しない方の線状部材１０２は常にフック則に従うマルテンサイト相の弾性域にいるため、ひずみに対して純粋にばねのような応力の振る舞いをみせる。

また、実験の各条件は下記の通りである。

図８に、実験結果と、上記数式４を用いて計算されたシミュレーション結果を示す。図８に示されるように、実験結果、シミュレーション結果ともに１秒ほどの応答速度を有し、目標ひずみに達した後は定常状態を維持していることが分かる。以上の結果から、温度、相、ひずみ／応力の関係を表した算出式を用いて、アクチュエータ１０が制御できていることが確認できた。

［実施例２］
格納部１６０に格納される、相の状態に対応した算出式の他の例を数式５および数式６に示す。数式５および数式６は、線状部材１００と線状部材１０２とが拮抗していることを考慮し、長さ方向のみに変形するひずみ量に基づいて解析的に算出される。ここで、上付きの添え字「ｇ」は線状部材１００の側の量であることを示し、上付きの添え字「ｎ」は線状部材１０２の側の量であることを示す。また、数式５および数式６の添え字「ｎ」と「ｇ」とを入れ替えると、ε^・ｎおよびσ^・ｇが得られる。

実施例２として上記数５および６を制御式としてアクチュエータ１０を制御した。線状部材１００、１０２の応力ひずみ線図は図９に示すような履歴を辿るようにした。

また、実験の各条件は下記の通りである。予応力は図９に示す履歴を辿るように、プラトー領域の中間地点である４５０ＭＰａにした。

図１０に、実験結果と、上記数５および６を用いて計算されたシミュレーション結果を示す。実験結果、シミュレーション結果ともに、目標ひずみに達した後は定常状態を維持していることが分かる。以上の結果から、実施例２においてもアクチュエータ１０が制御できていることが確認できた。

図１１は、図１０の制御開始部分を拡大した図である。この領域は、数式１の線状部材１００側の変態関数ｆ^ｇによって計算された、変態開始温度まで加熱されている領域であり、変態が生じていないため能動的な変態ひずみは生じていない。しかしながら、実験結果を見るとどの目標値においても加熱制御開始直後のある点から緩やかにひずみが生じ始めており、理論と実現象との乖離が見受けられる。

図１１の結果から、実際のヒステリシスループは変態開始点が一意に決まっているような形状をしておらず、穏やかに変態状態へと移行していくことがわかった。そこで、変態関数によって一意に変態が開始するか、しないかの分岐をさせるのではなく、変態の進行度合いがどれほど穏やか・急であるかという勾配を適宜表すことが好ましい。

その勾配を表す式を見つけるべく、横軸にξ_Ｉ、縦軸にξ^・ _Ｉをとったグラフを先行研究によって行われた引張試験マルテンサイト変態過程における結果を基に作成した。実験結果の応力速度を基に計算された理論値を図１２に、実際の実験結果における応力ひずみ関係に従うように計算されたものを図１３に示す。

図１３は、対数正規分布における確率密度関数の勾配の推移と似通っている。ここで、超弾性合金内にあるオーステナイト相とマルテンサイト相の結晶粒について考えると、超弾性体が変態する場合にそれぞれの結晶粒が一気に変態を開始するとは考えにくく、結晶粒ごとに迎える変態開始点は異なることが考えられる。よって、結晶粒の分布を表すものとして対数正規分布を用いることを考えたとき、その対数正規分布が再現された式が、結晶粒の分布を考慮した数式モデルであることがわかる。

さらに、その数式モデルとして、対数正規分布そのものではなく、反比例の式と比例の式とを組み合わせて近似するシンプルな関係式を検討した。その一例を数式７に示す。

数式７を図１３に示された結果を用いて、最小二乗法によりａ，ｂ，ｃを同定した。当該同定した各パラメータを用いた計算結果を、図１３の結果に重ねたものを図１４に示す。図１４に示されているように、図１３の示された傾向が数６によって再現されている。よって、数７の導入により、変態の進行度合いの勾配が表されることがわかる。

上記数式７を考慮して、温度、相、ひずみ／応力の関係式として数式８を得る。数式８を用いてアクチュエータ１０を制御してもよい。

図１５は、他のアクチュエータ２０の概略図を示す。図１５において図１と同一の構成には同一の参照番号を付して説明を省略する。

図１５のアクチュエータ２０においては、片側Ｎ本ずつの線状部材１００、１０２が可動部１２０および張力付与部１３０、１３２に連結されている。加熱部１４０はＮ本の中から独立して任意のＲ本の線状部材１００を加熱する。同様に、加熱部１４２はＮ本の中から独立して任意のＲ本の線状部材１０２を加熱する。

線状部材１００側のＲ本を加熱する場合の発生力Ｆ_ＮＲを考える。力の釣り合いから、数式９が得られる。

ここで、線状部材１００側の応力を添え字ｇで表し、線状部材１０２側の応力を添え字ｎで表すとともに、それぞれの線状部材の番号を２つ目の添え字で表している。また、ｒはプーリ１２２の半径であり、Ａは線状部材１００等の断面積である。

上記数式９の時間微分により数式１０を得る。

ここで、加熱された線状部材１００は常にオーステナイト変態をしているものとし、線状部材１０２側は常にマルテンサイトであると仮定する。一方、非加熱の線状部材１００は、上記図２で説明した領域（Ａ）から（Ｅ）のいずれかの状態である。そこで、非加熱の線状部材１００について数式１１および数式１２で変態関数を定義する。

これらの変態関数を用いて、Ｎ本のうちのＲ本を加熱した場合のひずみの式として数式１３を得る。数式１３を表現するのに数式１４で記号の置き換えをした。

図１６に、Ｎと、Ｒと、ε^・の積分値であるεとの関係を示した。上記数式１３および数式１４を格納部１６０に格納しておき、制御部１５０が図５のステップＳ１０６において数式１３から現在の相の状態に適した算出式を特定することで、Ｎ本のうちから何本の線状部材１００を加熱すればひずみの目標値に到達するかを特定する。すなわち、制御部は、ひずみ等の目標値、体積分率および線状部材の総本数に基づいて、加熱する本数および前記加熱量を算出する。

［実施例３］
線状部材１００を２本、線状部材１０２を二本として、数１３および数１４を制御式としてアクチュエータ２０を制御した。加熱部１４０による加熱は８秒間行い、定常となった値を計測した。その他の各条件は下記の通りである。

図１７に、実験結果と、数式１３および数式１４による計算結果とを示す。また、図１８に、加熱本数Ｒ＝１の場合における設置本数Ｎと発生力Ｆの関係を示す。

図１７から、計測された値は理論式による計算値に比べ、Ｎ＝Ｒの場合は２９．３．％、Ｎ＝２，Ｒ＝１の場合は４５．０％となっている。また、線状部材１００等の設置本数および加熱本数がともに増加する場合におけるひずみの不変性が実験値と理論値で共にみられる。さらに、図１８から、線状部材１００等の設置本数のみが増加して加熱本数が不変の場合におけるひずみ変化の割合は、実験値の方が理論値に比べて小さいことがわかる。

第三実施例においても、数値自体には差異がみられるものの、本数とひずみとの関係性が数式１３および数式１４と実験結果とで等しい傾向が得られた。よって、数式１３および数式１４を用いて、第三実施例のアクチュエータ２０を定性的に制御することができる。

以上、いずれの実施形態においても算出式自体を用いたが、これに代えて、格納部１６０に、相の状態に対応して算出式と同等の数値テーブルが格納されていてもよい。この場合に制御部１５０は計算をせずに値を得ることができる。

また、アクチュエータの形は図１、図１５に示したものに限られない。さらに、上記実施形態においては等張性収縮についての算出式を導出したが、等尺性収縮についての算出式を導出して、アクチュエータを等尺性収縮させる場合に用いてもよい。

なお、線状部材１００等の温度、相およびひずみ／応力に対する振る舞いを有限要素法で求めることができる。しかしながら、有限要素法はより正確な振る舞いを知るには要素の数をより多くしなければならず、例えば要素の数を１０万個とすれば当該１０万個の連立方程式を解くことになり、計算負荷が大きい。これに比べて本実施形態の方法によれば、温度、相およびひずみ／応力に対する振る舞いを簡便に計算することができ、マイコン上で計算することも容易である。これにより、人間支援ロボットなどのソフトアクチュエータとしての用途が期待できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０、２０ アクチュエータ、１００、１０２ 線状部材、１１０ 支持部、１１２ ベース、１２０ 可動部、１２２ プーリ、１２４ 突起部、１３０、１３２ 張力付与部、１４０、１４２ 加熱部、１５０ 制御部、１５２ マイコン、１６０ 格納部、１７０ 抵抗測定器、１７２ 温度センサ、１７４ ポテンショメータ

Claims (6)

1. 超弾性合金製の線状部材と、
   前記線状部材に連結され、前記線状部材の伸縮に応じて可動する可動部と、
   前記線状部材を加熱する加熱部と、
   前記加熱部による加熱量を制御する制御部と
   を備え、
   前記線状部材は、応力ひずみ線図において相変態によるヒステリシス曲線を有するとともに、前記ヒステリシス曲線が加熱により上方にシフトし、前記ヒステリシス曲線のシフトに基づいて駆動力を発生し、
   前記制御部は、応力およびひずみの一方の目標値と、前記線状部材の相の体積分率とを取得し、前記体積分率に基づいて、前記目標値に到達する前記加熱量を算出するアクチュエータ。
2. 相の状態に応じて前記加熱量の算出方法を複数格納する格納部をさらに備え、
   前記制御部は、前記格納部を参照して、前記体積分率を変数の一つとする変態関数で決定される相の状態に対応付けられた算出方法により、前記目標値に到達する前記加熱量を算出する請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記制御部は、前記線状部材の電気抵抗率を取得し、前記電気抵抗率に基づいて前記体積分率を算出する請求項１または２に記載のアクチュエータ。
4. 前記制御部は、前記線状部材の温度およびひずみを取得し、前記温度および前記ひずみにさらに基づいて、前記目標値に到達する前記加熱量を算出する請求項３に記載のアクチュエータ。
5. 前記線状部材が平行に前記可動部に複数本連結され、
   前記加熱部は、前記制御部の制御に基づいて、前記複数の線状部材を個別に加熱し、
   前記制御部は、前記目標値、前記体積分率および前記線状部材の総本数に基づいて、加熱する本数および前記加熱量を算出する請求項１から４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
6. 前記目標値、前記体積分率および前記加熱量が少なくとも対応付けられたテーブルを格納する格納部をさらに備え、
   前記制御部は、前記テーブルを参照することにより前記加熱量を算出する請求項１から４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。