JP2020099183A - 圧縮構成を有する軟質アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に記載の主題は、一般的にアクチュエータに関し、より具体的には軟質アクチュエータに関する。
アクチュエータは、別の素子またはシステムと相互作用するおよび/またはそれらを制御するために、様々な用途に使用されている。アクチュエータは、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、電気アクチュエータ、機械アクチュエータを含み、様々な種類がある。従来の多くのアクチュエータは、剛性材料から作られるまたは剛性構造を含む。最近では、軟質アクチュエータの分野では新たな進歩がある。最近の進展の一例として、液圧増幅自己修復静電アクチュエータと呼ばれているものが挙げられる。
一局面において、本明細書に開示された主題は、アクチュエータに関する。このアクチュエータは、中央ブラダを含む。中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み、中央流体チャンバを画定する。中央流体チャンバは、誘電性流体を含む。第1の導体は、中央ブラダの第1の部分に動作可能に接続することができ、第2の導体は、中央ブラダの第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続することができる。第1の導体および第2の導体は、電源から電気エネルギーを受け取るように動作可能に接続することができる。アクチュエータは、第1の導体および第2の導体に電気エネルギーが供給されない非作動モードでは中央ブラダが圧縮構成になるように構成されてもよい。また、アクチュエータは、第1の導体および第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードでは中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されてもよい。
本明細書に記載の装置は、作動されていないときに圧縮構成または収縮構成になるように構成された軟質アクチュエータに関する。アクチュエータは、作動されているときに非圧縮または膨張構成になるように構成されてもよい。このようなアクチュエータの利点は、少なくとも、アクチュエータを圧縮構成または収縮構成に維持するために電気エネルギーを供給する必要がないことである。
Claims (20)
- アクチュエータであって、
中央ブラダを備え、前記中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ中央流体チャンバを画定し、前記中央流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記中央ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第1の導体と、
前記中央ブラダの前記第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続された第2の導体とを備え、前記第1の導体および前記第2の導体は、電源から電気エネルギーを受け取るように動作可能に接続され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されない非作動モードでは前記中央ブラダが圧縮構成になるように構成され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードでは前記中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されている、アクチュエータ。 - 第1の外側ブラダをさらに備え、前記第1の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第1の外側流体チャンバを画定し、前記第1の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第1の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第3の導体をさらに備え、
前記第1の導体は、前記第1の外側ブラダの第2の部分に動作可能に接続され、前記第2の部分は、前記第1の部分の反対側に位置する、請求項1に記載のアクチュエータ。 - 第2の外側ブラダをさらに備え、前記第2の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第2の外側流体チャンバを画定し、前記第2の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第2の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第4の導体をさらに備え、
前記第2の導体は、前記第2の外側ブラダの第2の部分に動作可能に接続され、前記第2の部分は、前記第1の部分の反対側に位置し、
前記第1の外側ブラダと前記第2の外側ブラダは、前記中央ブラダの両側に配置されている、請求項2に記載のアクチュエータ。 - 前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングは、前記第1の外側ブラダの前記可撓性ケーシングおよび前記第2の外側ブラダの前記可撓性ケーシングよりも強度の高い材料から作られている、請求項3に記載のアクチュエータ。
- 前記中央ブラダの前記可撓性ケーシング、前記第1の外側ブラダの前記可撓性ケーシング、および前記第2の外側ブラダの前記可撓性ケーシングは、絶縁性エラストマーから作られている、請求項3に記載のアクチュエータ。
- 前記中央流体チャンバは、粒状材料を含み、
前記粒状材料は、非作動時に前記中央ブラダが圧縮構成になることを促進する、請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記粒状材料は、前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングに少なくとも部分的に埋め込まれている、請求項6に記載のアクチュエータ。
- システムであって、
アクチュエータを備え、
前記アクチュエータは、
中央ブラダを含み、前記中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ中央流体チャンバを画定し、前記中央流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記中央ブラダの両側に動作可能に配置された第1の導体および第2の導体を含み、
電気エネルギーを前記第1の導体および前記第2の導体に供給するように動作可能に接続された電源と、
前記電源から前記アクチュエータへの電気エネルギーの供給を選択的に制御するように動作可能に接続された1つ以上のプロセッサとを備え、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に前記電源からの電気エネルギーが供給されていない非作動モードでは前記中央ブラダが圧縮構成になるように構成され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードでは前記中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されている、システム。 - 前記電源は、作動モードでは、前記第1の導体および前記第2の導体が同様の電荷を有し、前記第1の導体および前記第2の導体が互いに反発するように、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーを供給する、請求項8に記載のシステム。
- 入力インターフェイスをさらに含み、
前記電源から前記アクチュエータへの電気エネルギーの供給は、前記入力インターフェイスを介して受信された入力によって制御可能である、請求項8記載のシステム。 - 前記1つ以上のプロセッサに動作可能に接続された1つ以上のセンサをさらに含み、
前記電源から前記アクチュエータへの電気エネルギーの供給は、前記1つ以上のセンサによって取得されたセンサデータに基づいて制御可能である、請求項8に記載のシステム。 - 第1の外側ブラダをさらに含み、前記第1の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第1の外側流体チャンバを画定し、前記第1の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
第3の導体をさらに含み、前記第3の導体および前記第1の導体は、前記第1の外側ブラダの両側に動作可能に配置され、
前記電源は、作動モードでは、前記第1の導体および前記第3の導体が反対の電荷を有し、前記第1の導体および前記第3の導体が互いに吸引するように、電気エネルギーを前記第3の導体に供給する、請求項8に記載のシステム。 - 第2の外側ブラダをさらに含み、前記第2の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第2の外側流体チャンバを画定し、前記第2の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
第4の導体をさらに含み、前記第4の導体および前記第2の導体は、前記第2の外側ブラダの両側に動作可能に配置され、
前記電源は、作動モードでは、前記第2の導体および前記第4の導体が反対の電荷を有し、前記第2の導体および前記第4の導体が互いに吸引するに、電気エネルギーを前記第4の導体に供給し、
前記第1の外側ブラダおよび前記第2の外側ブラダは、前記中央ブラダの両側に配置されている、請求項12に記載のシステム。 - 前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングは、前記第1の外側ブラダの前記可撓性ケーシングおよび前記第2の外側ブラダの前記可撓性ケーシングよりも強度の高い材料から作られている、請求項13に記載のシステム。
- 前記アクチュエータは、前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングに少なくとも部分的に埋め込まれた粒子材料をさらに含む、請求項12に記載のシステム。
- アクチュエータであって、
中央ブラダを備え、前記中央ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ中央流体チャンバを画定し、前記中央流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記中央ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第1の導体と、
前記中央ブラダの前記第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続された第2の導体とを備え、前記第1の導体および前記第2の導体は、前記中央ブラダによって分離され、前記第1の導体および前記第2の導体は、電源から電気エネルギーを受け取るように動作可能に接続され、
第1の外側ブラダをさらに備え、前記第1の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第1の外側流体チャンバを画定し、前記第1の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第1の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第3の導体をさらに備え、前記第1の導体は、前記第1の外部ブラダの前記第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続され、前記第1の導体および前記第3の導体は、前記第1の外部ブラダによって分離され、
第2の外側ブラダをさらに備え、前記第2の外側ブラダは、可撓性ケーシングを含み且つ第2の外側流体チャンバを画定し、前記第2の外側流体チャンバは、誘電性流体を含み、
前記第2の外側ブラダの第1の部分に動作可能に接続された第4の導体をさらに備え、前記第2の導体は、前記第2の外部ブラダの前記第1の部分と反対側の第2の部分に動作可能に接続され、前記第2の導体および前記第4の導体は、前記第2の外部ブラダによって分離され、
前記第1の外側ブラダおよび前記第2の外側ブラダは、前記中央ブラダの両側に配置されている、アクチュエータ。 - 前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されていない非作動モードでは前記中央ブラダが圧縮構成となるように構成され、
前記アクチュエータは、前記第1の導体および前記第2の導体に電気エネルギーが供給されている作動モードでは前記中央ブラダが非圧縮構成になるように構成されている、請求項16に記載のアクチュエータ。 - 粒状材料をさらに含み、
前記粒状材料は、前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングに少なくとも部分的に埋め込まれることによって、非作動時に前記中央ブラダが圧縮構成になることを促進する、請求項17に記載のアクチュエータ。 - 前記第3の導体および前記第4の導体の露出部分を実質的に覆う絶縁材料をさらに含む、請求項16に記載のアクチュエータ。
- 前記中央ブラダの前記可撓性ケーシングは、前記第1の外側ブラダの前記可撓性ケーシングおよび前記第2の外側ブラダの前記可撓性ケーシングよりも強度の高い材料から作られている、請求項16に記載のアクチュエータ。
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