JP4250536B2 - Conductive polymer actuator - Google Patents

Conductive polymer actuator Download PDF

Info

Publication number
JP4250536B2
JP4250536B2 JP2004008707A JP2004008707A JP4250536B2 JP 4250536 B2 JP4250536 B2 JP 4250536B2 JP 2004008707 A JP2004008707 A JP 2004008707A JP 2004008707 A JP2004008707 A JP 2004008707A JP 4250536 B2 JP4250536 B2 JP 4250536B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive polymer
electrode
gel
polymer actuator
electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004008707A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005199389A (en
Inventor
勝彦 浅井
和夫 横山
望 松川
正樹 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2004008707A priority Critical patent/JP4250536B2/en
Publication of JP2005199389A publication Critical patent/JP2005199389A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4250536B2 publication Critical patent/JP4250536B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の伸縮体の変位も阻害しない柔軟電極を有する導電性高分子アクチュエータに関する。   The present invention relates to a conductive polymer actuator having a flexible electrode that does not hinder the passage of ions and does not inhibit the displacement of a conductive polymer stretch.

家庭用ロボットなど人間に近い場所において動作する機械に対する要求の高まりに伴い、人間の筋肉のようにしなやかな動作をする人工筋肉アクチュエータへの期待も大きくなっている。人工筋肉アクチュエータの候補として、これまでに様々な方式のアクチュエータが提案されているが、その中の一つとして、導電性高分子を用いたアクチュエータが提案されている。   With the increasing demand for machines that operate in places close to humans, such as home robots, expectations for artificial muscle actuators that operate flexibly like human muscles have increased. As a candidate for an artificial muscle actuator, various types of actuators have been proposed so far, and as one of them, an actuator using a conductive polymer has been proposed.

導電性高分子を用いた人工筋肉アクチュエータの一例としては、図4に示すようなたわみ変形を発生させるアクチュエータが提案されている。このアクチュエータは、導電性高分子膜であるポリアニリン膜体5a、5bで固体電解質成形体2を挟み込む構造となっている。スイッチ4をオンすることで、電源3において設定された電位差がポリアニリン膜体5a、5b間に与えられ、一方のポリアニリン膜体5bには陰イオンが挿入されて伸長し、もう一方のポリアニリン膜体5aからは陰イオンが離脱して縮小し、結果としてたわみ変形が発生するようになる。この場合、一方のポリアニリン膜体5bはもう一方のポリアニリン膜体5aに対して電解質形成体2を介して接続された電極として作用していることになる。この例では、たわみ方向の変位が発生しているが、導電性高分子膜が1枚だけの場合や、複数の導電性高分子膜が同方向に膨張収縮する場合には、伸び方向の変位を取り出すこともできる。このような導電性高分子アクチュエータは、2〜3Vの低電圧で筋肉に匹敵するような歪みを発生することから、人工筋肉としての実用化が期待されている(例えば、特許文献1参照)。   As an example of an artificial muscle actuator using a conductive polymer, an actuator that generates a flexural deformation as shown in FIG. 4 has been proposed. This actuator has a structure in which the solid electrolyte molded body 2 is sandwiched between polyaniline film bodies 5a and 5b which are conductive polymer films. When the switch 4 is turned on, the potential difference set in the power supply 3 is applied between the polyaniline film bodies 5a and 5b, an anion is inserted into the polyaniline film body 5b, and the other polyaniline film body is expanded. From 5a, the anion is released and contracted, and as a result, a deflection deformation occurs. In this case, one polyaniline film body 5b acts as an electrode connected to the other polyaniline film body 5a via the electrolyte forming body 2. In this example, displacement in the deflection direction occurs, but when there is only one conductive polymer film, or when multiple conductive polymer films expand and contract in the same direction, displacement in the extension direction Can also be taken out. Since such a conductive polymer actuator generates a distortion comparable to muscles at a low voltage of 2 to 3 V, it is expected to be put into practical use as an artificial muscle (for example, see Patent Document 1).

しかし、アクチュエータとして用いられるポリアニリンやポリピロールといった導電性高分子膜は、電極として考える場合には十分な導電性を持っていない。そのため、導電性高分子膜の末端部にリード線を接続して電位を与える構成では、動作時における先端部の電位は導電性高分子膜の抵抗のために降下し、アクチュエータの変位量や応答性は材料の持つポテンシャルに比べて減少してしまう。そこで、導電性高分子膜上に電極を設けてやり、導電性高分子膜全体の電位を均質化してやることで、変位量や応答性の向上が図れるようになる(例えば、特許文献2参照)。ただし、電極の剛性が高い場合、逆に電極によってアクチュエータの動作が妨げられることになるので、導電性高分子膜と組み合わせる柔軟電極として、非特許文献1又は非特許文献2に記載されているコイル状の電極や、非特許文献3に記載されている波形の金電極が提案されている。   However, conductive polymer films such as polyaniline and polypyrrole used as actuators do not have sufficient conductivity when considered as electrodes. For this reason, in a configuration in which a lead wire is connected to the end of the conductive polymer film to apply a potential, the potential at the tip during operation drops due to the resistance of the conductive polymer film, and the displacement and response of the actuator The nature decreases compared to the potential of the material. Therefore, by providing an electrode on the conductive polymer film and homogenizing the potential of the entire conductive polymer film, the amount of displacement and the response can be improved (for example, see Patent Document 2). . However, when the rigidity of the electrode is high, the operation of the actuator is hindered by the electrode, so that the coil described in Non-Patent Document 1 or Non-Patent Document 2 is used as the flexible electrode combined with the conductive polymer film. And a corrugated gold electrode described in Non-Patent Document 3 have been proposed.

特開平11−169393号公報JP 11-169393 A 特開平11−169394号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-169394 Chemistry Letters,Vol.32,No.9の800〜801ページChemistry Letters, Vol. 32, no. 9 pages 800-801 Synthetic Metals,Vol.138の391〜398ページSynthetic Metals, Vol. 138, pages 391-398 Advanced Materials,Vol.15,No.4の310〜313ページAdvanced Materials, Vol. 15, no. 4 pages 310-313

しかしながら、前述した柔軟電極にも課題がある。コイル状の電極の場合、電位の低下を抑制するためにはコイルを太く、狭ピッチな物にするのが望ましいが、その場合、電極と接している導電性高分子の変位が抑制されるため、全体的には変位の向上が望めなくなってしまう。また、コイルを細くした場合には、コイルの形状を保持するのが難しく、製造が困難になる。さらに、コイル状に限らず電極の形状変化によって柔軟性を持たせた柔軟電極の場合、電極の歪み方向と導電性高分子の歪み方向が完全には一致せず、耐久性に課題がある。また、円柱形状のアクチュエータとなるため、アクチュエータの内部空間などが無駄となり、高密度な配置が困難である。   However, the flexible electrode mentioned above also has a subject. In the case of a coiled electrode, it is desirable to make the coil thicker and narrower in order to suppress the potential drop, but in that case, the displacement of the conductive polymer in contact with the electrode is suppressed. Overall, the displacement cannot be improved. In addition, when the coil is thinned, it is difficult to maintain the shape of the coil, which makes manufacturing difficult. Furthermore, in the case of a flexible electrode that is not limited to a coil shape and is made flexible by changing the shape of the electrode, the strain direction of the electrode and the strain direction of the conductive polymer do not completely match, and there is a problem in durability. Further, since the actuator has a cylindrical shape, the internal space of the actuator is wasted and it is difficult to arrange with high density.

一方、波形の金電極のような柔軟電極の場合、上記のような課題は余り問題にならないと考えられるが、柔軟電極を通過してイオンが出入りすることができないため、導電性高分子膜の両面を有効に利用することができず、応答性の向上に限界がある。   On the other hand, in the case of a flexible electrode such as a corrugated gold electrode, it is considered that the above-mentioned problems do not become much of a problem, but ions cannot pass in and out through the flexible electrode. Both sides cannot be used effectively, and there is a limit to improving the responsiveness.

従って、本発明の目的は、かかる点に鑑み、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の伸縮体の変位も阻害しない柔軟電極を有し、効率の良い配置が可能な導電性高分子アクチュエータを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive polymer actuator that has a flexible electrode that does not hinder the passage of ions and does not hinder the displacement of a conductive polymer stretchable body, and can be arranged efficiently. Is to provide.

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

本発明の第1態様によれば、導電性高分子の伸縮体と直接接続される第1電極と、上記導電性高分子と電解質托体層を介して接続される第2電極との間に電位差を与えることで、酸化還元反応に伴う上記導電性高分子の伸縮体の膨張収縮変形が発生する導電性高分子アクチュエータにおいて、
上記第1電極が、上記酸化還元反応に含まれるイオンと電子伝導体とを含有するゲルであることを特徴とする導電性高分子アクチュエータを提供する。
According to the first aspect of the present invention, between the first electrode directly connected to the stretch body of the conductive polymer and the second electrode connected to the conductive polymer via the electrolyte housing layer. In a conductive polymer actuator in which expansion and contraction deformation of the conductive polymer stretch accompanying the oxidation-reduction reaction occurs by applying a potential difference,
The conductive polymer actuator is characterized in that the first electrode is a gel containing an ion and an electron conductor contained in the oxidation-reduction reaction.

よって、本発明によれば、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の伸縮体の変位も阻害しない柔軟電極を有し、効率の良い配置が可能な導電性高分子アクチュエータを得ることができる。すなわち、本発明によれば、導電性高分子の伸縮体と直接接続する電極が導電性高分子の伸縮体の酸化還元反応に含まれるイオンと電子伝導体とを含有するゲルとすることで、酸化還元反応において必要となるイオンは電極自身が含有することになり、導電性高分子の伸縮体との間でイオンの出入りが可能になる。また、同様に電解質托体層との間でもイオンの出入りが可能になるので、電極がイオンの通過を妨げないようになる。さらに、電極はゲルであることから柔軟性を持っており、導電性高分子の伸縮体の変位を阻害しないという効果も得られ、電極を含めてアクチュエータを積層することが容易になり、アクチュエータを効率良く配置できるようになる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a conductive polymer actuator that has a flexible electrode that does not hinder the passage of ions and that does not inhibit the displacement of the conductive polymer stretchable body and can be arranged efficiently. . That is, according to the present invention, the electrode directly connected to the stretch body of the conductive polymer is a gel containing ions and electron conductors included in the redox reaction of the stretch body of the conductive polymer, Ions necessary for the oxidation-reduction reaction are contained in the electrode itself, and ions can enter and leave the conductive polymer stretch. Similarly, ions can enter and leave the electrolyte housing layer, so that the electrodes do not hinder the passage of ions. Furthermore, since the electrode is a gel, it has flexibility and the effect of not hindering the displacement of the conductive polymer expansion / contraction body is obtained, and it becomes easy to stack the actuator including the electrode. It becomes possible to arrange efficiently.

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する前に、本発明の種々の態様について説明する。   Before describing embodiments of the present invention in detail based on the drawings, various aspects of the present invention will be described below.

本発明の第1態様によれば、酸化還元反応に伴うイオンの出入りにより膨張収縮変形する導電性高分子の伸縮体と、上記イオンと電子伝導体を含有したゲルからなりかつ上記導電性高分子の伸縮体と直接接続される第1電極と、上記導電性高分子と電解質托体層を介して接続される第2電極とを備え、上記第1電極と上記第2電極との間に電位差を与えることで、上記導電性高分子が酸化還元反応に伴う膨張収縮変形することを特徴とする導電性高分子アクチュエータを提供する。
According to the first aspect of the present invention, the conductive polymer is composed of a conductive polymer expansion / contraction body that expands and contracts due to the entry and exit of ions accompanying the oxidation-reduction reaction, and the gel containing the ions and the electron conductor. And a second electrode connected to the conductive polymer via an electrolyte housing layer, and a potential difference between the first electrode and the second electrode. by giving, providing a conductive polymer actuator, characterized in that the conductive polymer is deformed accompanied intends expansion and contraction in the redox reaction.

このような構成によれば、酸化還元反応において必要となるイオンは電極自身が含有することになり、導電性高分子の伸縮体との間でイオンの出入りが可能になる。また、同様に電解質托体層との間でもイオンの出入りが可能になるので、電極がイオンの通過を妨げないようになる。さらに、電極はゲルであることから柔軟性を持っており、導電性高分子の伸縮体の変位を阻害しないという効果も得られるようになるので、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の変位も阻害しない柔軟電極を有する導電性高分子アクチュエータを得ることができる。   According to such a configuration, ions necessary for the oxidation-reduction reaction are contained in the electrode itself, and ions can enter and exit from the conductive polymer stretch. Similarly, ions can enter and leave the electrolyte housing layer, so that the electrodes do not hinder the passage of ions. Furthermore, since the electrode is a gel, it has flexibility, and the effect of not inhibiting the displacement of the conductive polymer expansion / contraction body can be obtained. A conductive polymer actuator having a flexible electrode that does not inhibit displacement can be obtained.

本発明の第2態様によれば、上記第1電極と上記第2電極の両方が、上記酸化還元反応に含まれるイオンと電子伝導体とを含有するゲルであることを特徴とする第1の態様に記載の導電性高分子アクチュエータを提供する。   According to a second aspect of the present invention, the first electrode and the second electrode are both gels containing ions and electron conductors included in the oxidation-reduction reaction. A conductive polymer actuator according to an aspect is provided.

このような構成によれば、両方の電極はゲルであることから柔軟性を持っており、導電性高分子の伸縮体の変位を阻害しないという効果も得られるようになるので、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の変位も阻害しない柔軟電極を有する導電性高分子アクチュエータを得ることができる。   According to such a configuration, both electrodes are flexible because they are gels, and the effect of not inhibiting the displacement of the conductive polymer stretchable body can be obtained. It is possible to obtain a conductive polymer actuator having a flexible electrode that does not disturb and does not inhibit the displacement of the conductive polymer.

本発明の第3態様によれば、上記第1電極に用いられるゲルが、上記導電性高分子の伸縮体の1以上の面を覆うように配置されることを特徴とする第1又は2の態様に記載の導電性高分子アクチュエータを提供する。   According to a third aspect of the present invention, the gel used for the first electrode is arranged so as to cover one or more surfaces of the conductive polymer stretchable body. A conductive polymer actuator according to an aspect is provided.

このような構成によれば、電極ゲルによって覆われる導電性高分子の伸縮体の面全体にわたってほぼ均一の電位を与えることができるようになり、変位量、応答性を導電性高分子の伸縮体の材料の持つポテンシャルにより近づけた導電性高分子アクチュエータを得ることができる。   According to such a configuration, a substantially uniform potential can be applied over the entire surface of the conductive polymer stretched body covered with the electrode gel, and the displacement amount and the responsiveness can be controlled by the conductive polymer stretched body. A conductive polymer actuator closer to the potential of the material can be obtained.

本発明の第4様態によれば、上記ゲル内に、電気伝導率が10000S/cm以上の金属体が含まれることを特徴とする第1〜3のいずれか1つの様態に記載の導電性高分子アクチュエータを提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a highly conductive material according to any one of the first to third aspects, wherein the gel includes a metal body having an electric conductivity of 10,000 S / cm or more. A molecular actuator is provided.

このような構成によれば、金属体の電気伝導率により、電極ゲル単体の場合に比べて電気伝導率が向上するようになり、より電気伝導率に優れた柔軟電極を有する導電性高分子アクチュエータを得ることができる。   According to such a configuration, the electrical conductivity of the metal body improves the electrical conductivity compared to the case of the electrode gel alone, and the conductive polymer actuator having a flexible electrode with more excellent electrical conductivity. Can be obtained.

本発明の第5様態によれば、上記第1電極が接続された上記導電性高分子の伸縮体と、上記第2電極が、上記電解質托体層を挟みながら交互に積層されていることを特徴とする第1〜4のいずれか1つの様態に記載の導電性高分子アクチュエータを提供する。   According to the fifth aspect of the present invention, the conductive polymer stretched body to which the first electrode is connected and the second electrode are alternately stacked with the electrolyte housing layer interposed therebetween. A conductive polymer actuator according to any one of the first to fourth aspects is provided.

このような構成によれば、並列に効率良く導電性高分子の伸縮体を配置できることから、薄型で発生応力の大きい導電性高分子アクチュエータを得ることができる。   According to such a configuration, the conductive polymer actuator can be efficiently arranged in parallel, so that a thin conductive polymer actuator with a large generated stress can be obtained.

本発明の第6様態によれば、上記導電性高分子の伸縮体が、上記第1電極又は上記電解質托体層のどちらかもしくは両方を挟みながら積層されたものに、上記第2電極が上記電解質托体層を介して接続されていることを特徴とする第1〜4のいずれか1つの様態に記載の導電性高分子アクチュエータを提供する。   According to the sixth aspect of the present invention, the conductive polymer stretchable body is laminated while sandwiching either or both of the first electrode and the electrolyte housing layer, and the second electrode is The conductive polymer actuator according to any one of the first to fourth aspects is provided, which is connected via an electrolyte housing layer.

このような構成によれば、導電性高分子の伸縮体間に第2電極が含まれないので、さらに効率良く導電性高分子の伸縮体を配置でき、より薄型で発生応力の大きい導電性高分子アクチュエータを得ることができる。   According to such a configuration, since the second electrode is not included between the conductive polymer stretchable bodies, the conductive polymer stretchable bodies can be arranged more efficiently, and the conductive high-conductivity high thickness A molecular actuator can be obtained.

本発明の第7態様によれば、上記ゲルが、上記酸化還元反応に含まれるイオンをアニオン又はカチオンとするイオン性液体とカーボンナノチューブより構成されるゲルであることを特徴とする第1〜6のいずれか1つの態様に記載の導電性高分子アクチュエータを提供する。   According to a seventh aspect of the present invention, in the first to sixth aspects, the gel is composed of an ionic liquid having an ion or a cation as an ion contained in the redox reaction and a carbon nanotube. The conductive polymer actuator according to any one of the embodiments is provided.

このような構成によれば、電極は酸化還元反応に必要なイオンと電子伝導体として作用するカーボンナノチューブとを含有することになり、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の伸縮体の変位も阻害しない柔軟電極を有する導電性高分子アクチュエータを得ることができる。   According to such a configuration, the electrode contains ions necessary for the oxidation-reduction reaction and carbon nanotubes that act as an electron conductor, and does not prevent the passage of ions, and the displacement of the conductive polymer stretchable body. It is possible to obtain a conductive polymer actuator having a flexible electrode that does not impede.

本発明の第8態様によれば、上記電解質托体層が、上記酸化還元反応に用いられるイオンをアニオン又はカチオンとするイオン性液体であることを特徴とする第1〜7のいずれか1つの態様に記載の導電性高分子アクチュエータを提供する。   According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the electrolyte housing layer is an ionic liquid having an ion or cation as an ion used for the redox reaction. A conductive polymer actuator according to an aspect is provided.

このような構成によれば、電解質托体層が溶媒の蒸発等の不安定要因を持たない導電性高分子アクチュエータを得ることができる。   According to such a configuration, it is possible to obtain a conductive polymer actuator in which the electrolyte housing layer does not have unstable factors such as solvent evaporation.

本発明の第9態様によれば、上記電解質托体層が、上記酸化還元反応に用いられるイオンをアニオン又はカチオンとするイオン性液体を含有する高分子ゲルであることを特徴とする第1〜7のいずれか1つの態様に記載の導電性高分子アクチュエータを提供する。   According to a ninth aspect of the present invention, the electrolyte casing layer is a polymer gel containing an ionic liquid having an anion or a cation as an ion used in the oxidation-reduction reaction. The conductive polymer actuator according to any one of 7 is provided.

このような構成によれば、上記電解質托体層と上記電極ゲルとの密着性に優れ、液体の封止を考慮する必要のない導電性高分子アクチュエータを得ることができる。   According to such a configuration, it is possible to obtain a conductive polymer actuator that is excellent in adhesion between the electrolyte casing layer and the electrode gel and does not need to consider liquid sealing.

以下、本発明の種々の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明にかかる第1実施形態の導電性高分子アクチュエータの一例としての人工筋肉アクチュエータ1の概略を示した断面図である。また、図6にその外観図を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an artificial muscle actuator 1 as an example of a conductive polymer actuator according to a first embodiment of the present invention. Moreover, the external view is shown in FIG.

図1において、11は酸化還元反応に伴って膨張収縮変形する導電性高分子製の矩形の伸縮体である伸縮板であり、円筒形のケース21、円板状のフタ22によって囲まれた空間を満たす電解質托体層であるイオン性液体13の液中の大略中央部に配置されている。   In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an elastic plate, which is a rectangular elastic body made of a conductive polymer that expands and contracts due to an oxidation-reduction reaction, and is a space surrounded by a cylindrical case 21 and a disk-like lid 22. It is arrange | positioned in the approximate center part in the liquid of the ionic liquid 13 which is an electrolyte housing layer which satisfy | fills.

導電性高分子の伸縮板11を構成する導電性高分子としては、ポリピロール、ポリアニリン、又はポリメトキシアニリン等が利用可能だが、ポリピロールは変位が大きい点で望ましい。また、導電性高分子の伸縮板11の厚みは数十μm程度であるのが望ましい。それより薄いと強度的に弱く、それより厚いと導電性高分子の伸縮板11の内部まで十分にイオンが出入りできなくなるので望ましくない。   Polypyrrole, polyaniline, polymethoxyaniline, or the like can be used as the conductive polymer constituting the conductive polymer stretchable plate 11, but polypyrrole is desirable because of its large displacement. The thickness of the conductive polymer stretchable plate 11 is preferably about several tens of micrometers. If it is thinner than that, it will be weak in strength, and if it is thicker than that, ions will not be able to enter and exit sufficiently to the inside of the conductive polymer stretch plate 11, which is not desirable.

導電性高分子の伸縮板11の長手方向の両端には、ロッド23a、23bが接続されており、ロッド23aは、フタ22に設けられたシール部材24aを貫通して、ロッド23bは、ケース21に設けられたシール部材24bを貫通して、それぞれ、フタ22及びケース21の外部に突出している。   Rods 23a and 23b are connected to both ends of the conductive polymer stretchable plate 11 in the longitudinal direction. The rod 23a passes through a seal member 24a provided on the lid 22, and the rod 23b is connected to the case 21. And projecting to the outside of the lid 22 and the case 21, respectively.

導電性高分子の伸縮板11には、その上面にイオン性液体13と同種のイオン性液体と電子伝導体であるカーボンナノチューブからなるゲルによって構成された柔軟電極(第1電極の一例)12が密着しており、その他の面には、ケース21内の空間に充填されたイオン性液体13が密接している。この柔軟電極12に接続された配線は、フタ22に備えられたシール部材24cを経て電源3に接続されている。柔軟電極12は、導電性高分子の伸縮板11のその上面の一面全て又はほぼ一面全面を覆うように配置されている。このようにすることで、導電性高分子の伸縮板11の電位を全体にわたって均一に保持することができる。また、変形例として、導電性高分子の伸縮板11の両面を覆うように柔軟電極12を配置することで、この効果を、より顕著にすることもできる。電源3のもう一方の極には、スイッチ4を介して対電極(第2電極の一例)25が接続されている。対電極25は、フタ22に備えられたシール部材24dを通して、ケース21内の空間に充填されたイオン性液体13と接している。ゲル化が可能なイオン性液体13としては、SCIENCE,Vol.300の2072〜2074ページに報告されているようにEMIBF、BMIBF、HMIBF、BMIPF、EMITfN、BMITfN、又はABMIPF等が利用可能であるが、アニオンとしてPFを含むBMIPF、又はABMIPFが、ポリピロールやポリアニリンなどとの組み合わせで大きな変位が得られることから望ましい。 A flexible electrode (an example of a first electrode) 12 composed of a gel made of carbon nanotubes, which are the same kind of ionic liquid as the ionic liquid 13 and an electronic conductor, is formed on the conductive polymer stretchable plate 11. The ionic liquid 13 filled in the space in the case 21 is in close contact with the other surfaces. The wiring connected to the flexible electrode 12 is connected to the power source 3 through a seal member 24 c provided on the lid 22. The flexible electrode 12 is disposed so as to cover all or almost one surface of the upper surface of the conductive polymer stretchable plate 11. In this way, the potential of the conductive polymer stretchable plate 11 can be uniformly maintained throughout. In addition, as a modification, by arranging the flexible electrode 12 so as to cover both surfaces of the conductive polymer stretchable plate 11, this effect can be made more remarkable. A counter electrode (an example of a second electrode) 25 is connected to the other pole of the power supply 3 via the switch 4. The counter electrode 25 is in contact with the ionic liquid 13 filled in the space in the case 21 through a seal member 24 d provided in the lid 22. Examples of the ionic liquid 13 that can be gelled include SCIENCE, Vol. EMIBF 4 , BMIBF 4 , HMIBF 4 , BMIPF 6 , EMITf 2 N, BMITf 2 N, or ABMIPF 6 etc. are available as reported on pages 2072-2074 of 300, but include PF 6 as anions BMIPF 6 or ABMIPF 6 is desirable because large displacement can be obtained in combination with polypyrrole, polyaniline, or the like.

次に、この人工筋肉アクチュエータ1の作用を説明する。   Next, the operation of the artificial muscle actuator 1 will be described.

導電性高分子の伸縮板11が収縮する原因としては、アニオン(陰イオン)の出入り、カチオン(陽イオン)の出入り、高分子構造の変化等があるが、図1(A)、図1(B)及び図1(C)による動作原理の説明では、ポリピロールなどの材料系においてアニオンのドープ、アンドープが主たる変形のメカニズムとされていることから、アニオンの出入りについて述べることにする。   Causes of contraction of the conductive polymer stretchable plate 11 include the entry and exit of anions (anions), the entry and exit of cations (cations), and changes in the polymer structure. FIG. 1 (A) and FIG. In the explanation of the operation principle according to B) and FIG. 1C, since the main deformation mechanism is anion doping and undoping in a material system such as polypyrrole, the entry and exit of anions will be described.

図1(A)はスイッチオフの状態で柔軟電極12に電圧を印加していない状態を示し、図1(B)は柔軟電極12に正の電位を印加した場合を示している。柔軟電極12に印加された電圧により、導電性高分子の伸縮板11にも同じ電位が与えられ、電圧無印加時に電解質托体層であるイオン性液体13に均質に存在したアニオンが、正電極側の導電性高分子の伸縮板11側に引き寄せられ、導電性高分子の伸縮板11内部に入り込むようになる。この酸化過程に伴って導電性高分子の伸縮板11が伸長し、ロッド23a、23bによって導電性高分子伸縮板11の伸び方向の変位が取り出せるようになる。このとき、柔軟電極12は、イオン性液体13と同様なアニオン(例えばPF)を含んでおり、イオン性液体13と導電性高分子の伸縮板11との間のアニオンの出入りに対しては障害とならず、アニオンは柔軟電極12側からも出入りすることになる。また、図1(C)は柔軟電極12に負電圧を印加した場合を示す。導電性高分子の伸縮板11に存在したアニオンは、対向する対電極25の方に引き寄せられ、電解質托体層であるイオン性液体13中もしくは柔軟電極12中に導電性高分子の伸縮板11から離脱するようになり、この還元過程に伴って導電性高分子の伸縮板11は収縮し、ロッド23a、23bによって縮み方向の変位が取り出せるようになる。ここで、柔軟電極12には、電子伝導体としてカーボンナノチューブが含まれているが、ここに、電気伝導率が10000S/cm以上の金属体、例えば金、銅、白金、チタン、ニッケル、若しくはステンレス等を含有させることで、柔軟電極12の電気伝導率をカーボンナノチューブのみの場合より向上させて、人工筋肉アクチュエータ1としてより十分に機能させることができる。電気伝導率が10000S/cm未満の金属体を柔軟電極12に含有させる場合には、柔軟電極12に金属を含ませることによる柔軟性の低下などの不利益と比べて、十分な電気伝導率の向上効果が得られないため、望ましくない。柔軟電極12に含有させる金属体の形状としては、小片状の物を複数個含ませても良いし、線状の物であっても良く、また両者の組み合わせでも良い。特に線状の物は、電源との配線を兼ねることも可能であり、望ましい。 FIG. 1A shows a state in which no voltage is applied to the flexible electrode 12 in a switch-off state, and FIG. 1B shows a case where a positive potential is applied to the flexible electrode 12. The same potential is given to the conductive polymer stretchable plate 11 by the voltage applied to the flexible electrode 12, and the anion that is homogeneously present in the ionic liquid 13, which is the electrolyte housing layer, is applied to the positive electrode when no voltage is applied. It is attracted to the side of the conductive polymer stretchable plate 11 side and enters the inside of the conductive polymer stretchable plate 11. In accordance with this oxidation process, the conductive polymer stretch plate 11 is extended, and the displacement in the extension direction of the conductive polymer stretch plate 11 can be taken out by the rods 23a and 23b. At this time, the flexible electrode 12 contains the same anion (for example, PF 6 ) as the ionic liquid 13, and the anion enters and exits between the ionic liquid 13 and the conductive polymer stretchable plate 11. It does not become an obstacle, and the anion enters and exits from the flexible electrode 12 side. FIG. 1C shows a case where a negative voltage is applied to the flexible electrode 12. The anions present in the conductive polymer stretch plate 11 are attracted toward the counter electrode 25 facing each other, and the conductive polymer stretch plate 11 is contained in the ionic liquid 13 or the flexible electrode 12 as the electrolyte enclosure layer. With this reduction process, the conductive polymer stretchable plate 11 contracts, and the rods 23a and 23b can extract the displacement in the contraction direction. Here, the flexible electrode 12 contains carbon nanotubes as an electron conductor. Here, a metal body having an electrical conductivity of 10,000 S / cm or more, such as gold, copper, platinum, titanium, nickel, or stainless steel. And the like, the electrical conductivity of the flexible electrode 12 can be improved as compared with the case of using only carbon nanotubes, and the artificial muscle actuator 1 can function more sufficiently. In the case where the flexible electrode 12 contains a metal body having an electrical conductivity of less than 10,000 S / cm, compared with the disadvantages such as a decrease in flexibility due to inclusion of the metal in the flexible electrode 12, sufficient electrical conductivity is achieved. Since an improvement effect cannot be obtained, it is not desirable. The shape of the metal body contained in the flexible electrode 12 may include a plurality of small pieces, a linear piece, or a combination of both. In particular, a linear object is desirable because it can also serve as a wiring with a power source.

以上説明したアニオンのドープについて、柔軟電極12が無い場合と有る場合を比較したものが図5(A),(B)である。柔軟電極12が無い場合、導電性高分子の伸縮板11の左側に電圧を印加しても、図5(A)に示されるように、アニオンは、導電性高分子の伸縮板11の左側から順にドープされ、導電性高分子の伸縮板11の右端までドープされるには時間がかかることになる。これは、導電性高分子の伸縮板11の抵抗のために、導電性高分子の伸縮板11の右端の電圧が印加された電圧とすぐには一致しないことが原因である。一方、図5(B)に示されるように、柔軟電極12がある場合には、導電性高分子の伸縮板11全体に電圧がかかるため、アニオンは、導電性高分子の伸縮板11の各部分に一斉にドープされるようになり、人工筋肉アクチュエータは高速に動作するようになる。   FIG. 5A and FIG. 5B compare the case where the flexible electrode 12 is not present and the case where the flexible electrode 12 is present with respect to the anion doping described above. In the absence of the flexible electrode 12, even if a voltage is applied to the left side of the conductive polymer stretch plate 11, as shown in FIG. 5A, the anion is generated from the left side of the conductive polymer stretch plate 11. It takes time to dope in order and dope to the right end of the conductive polymer stretchable plate 11. This is because the voltage at the right end of the conductive polymer stretch plate 11 does not immediately match the applied voltage due to the resistance of the conductive polymer stretch plate 11. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the flexible electrode 12 is present, a voltage is applied to the entire conductive polymer stretch plate 11, and therefore, anions are formed on the conductive polymer stretch plates 11. The parts are doped all at once, and the artificial muscle actuator operates at high speed.

以上のように、第1実施形態によれば、酸化還元反応において必要となるアニオンは、柔軟電極12自身が含有することになり、導電性高分子の伸縮板11との間でイオンの出入りが可能になる。また、同様に電解質托体層であるイオン性液体13との間でもイオンの出入りが可能になるので、柔軟電極12がアニオンの通過を妨げないようになる。さらに、柔軟電極12はゲルであることから柔軟性を持っており、導電性高分子の伸縮板11の変位を阻害しないという効果も得られるようになるので、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の伸縮板11の変位も阻害しない柔軟電極12を有する導電性高分子アクチュエータを得ることができる。なお、第1実施形態ではアニオンが出入りする場合について説明したが、カチオンが出入りする場合についても同様に実施可能である。また、第1実施形態では、電解質托体層としてイオン性液体13を用いた場合について述べているが、水若しくは有機溶剤等の溶媒中にイオンが含まれる電解液や、イオン性液体を高分子ゲル骨格に托持させたものを電解質托体層として用いた場合についても、本発明に含まれる。   As described above, according to the first embodiment, the flexible electrode 12 itself contains the anion necessary for the oxidation-reduction reaction, and ions enter and exit the elastic polymer stretch plate 11. It becomes possible. Similarly, ions can enter and leave the ionic liquid 13 that is the electrolyte housing layer, so that the flexible electrode 12 does not hinder the passage of anions. Furthermore, since the flexible electrode 12 is a gel, it has flexibility, and the effect of not inhibiting the displacement of the conductive polymer stretchable plate 11 can be obtained. A conductive polymer actuator having a flexible electrode 12 that does not inhibit the displacement of the polymer stretchable plate 11 can be obtained. In addition, although the case where an anion came in and out was demonstrated in 1st Embodiment, the case where a cation comes in and out can be implemented similarly. In the first embodiment, the case where the ionic liquid 13 is used as the electrolyte casing layer is described. However, an electrolytic solution containing ions in a solvent such as water or an organic solvent, or an ionic liquid is used as a polymer. A case where a gel skeleton is used as an electrolyte casing layer is also included in the present invention.

また、第1実施形態における人工筋肉アクチュエータを複数本用いたロボットハンドの構成例を図7に示す。人工筋肉アクチュエータ1a〜1hを2本1組として拮抗筋構造とする。ロボットハンドの各駆動部の片側を伸張、ロボットハンドの各駆動部のもう片側を収縮することで、ロボットハンドの各駆動部の軸101〜104に回転運動を発生させることができる。具体的には、図7の構成では、人工筋肉アクチュエータ1a、1bによって上下軸101が回転し、以下同様に人工筋肉アクチュエータ1c、1dによって軸102が、人工筋肉アクチュエータ1e、1fによって軸103が、人工筋肉アクチュエータ1g、1hによって軸104がそれぞれ回転するようになっている。   FIG. 7 shows a configuration example of a robot hand using a plurality of artificial muscle actuators in the first embodiment. The artificial muscle actuators 1a to 1h are made into a pair, and an antagonistic muscle structure is formed. By rotating one side of each driving unit of the robot hand and contracting the other side of each driving unit of the robot hand, it is possible to generate a rotational motion on the shafts 101 to 104 of each driving unit of the robot hand. Specifically, in the configuration of FIG. 7, the vertical axis 101 is rotated by the artificial muscle actuators 1a and 1b, the shaft 102 is similarly rotated by the artificial muscle actuators 1c and 1d, the axis 103 is rotated by the artificial muscle actuators 1e and 1f, and the like. The shafts 104 are rotated by the artificial muscle actuators 1g and 1h, respectively.

詳しくは、4自由度のロボットアームは、固定壁301に対して、上下方向軸沿いに横方向沿いの平面内で正逆回転する第1関節の上下軸101と、上下方向沿いの平面内で正逆回転する第2関節の軸102と、第2腕308と第1腕311との間で相互に正逆回転とする第3関節の軸103と、第1腕311と手313との間で相互に正逆回転とする第4関節の軸104とより構成されている。   Specifically, the robot arm having four degrees of freedom is configured so that the vertical axis 101 of the first joint that rotates forward and backward in the plane along the horizontal direction along the vertical axis with respect to the fixed wall 301 and the plane along the vertical direction. Between the axis 102 of the second joint that rotates forward and backward, the axis 103 of the third joint that rotates forward and backward between the second arm 308 and the first arm 311, and between the first arm 311 and the hand 313 And a shaft 104 of the fourth joint which is rotated forward and backward with respect to each other.

第1関節101では、上下端部が軸受け304と305で回転自在にかつ上下方向沿いに支持された回転軸303の両側に円形支持体302,302が回転自在に連結され、かつ、人工筋肉アクチュエータ1a、1b(ただし、人工筋肉アクチュエータ1bは人工筋肉アクチュエータ1aの背後に配設されるため図示せず。)の各一端部が固定壁301に連結されるとともに各他端部が上記各円形支持体302の支持軸102(第2関節の軸102)に連結されている。よって、人工筋肉アクチュエータ1a、1bの拮抗駆動により、第1関節の上下軸101回りに横方向沿いの平面内でロボットアームの第1腕311と第2腕308と手313とを一体的に正逆回転運動させることができる。なお、上側の軸受け305は支持棒306で固定壁301に支持されている。   In the first joint 101, circular supports 302 and 302 are rotatably connected to both sides of a rotary shaft 303 whose upper and lower ends are rotatably supported by bearings 304 and 305 along the vertical direction, and an artificial muscle actuator. 1a, 1b (however, the artificial muscle actuator 1b is not shown because it is disposed behind the artificial muscle actuator 1a) and one end of each is connected to the fixed wall 301 and the other end is supported by the circular shape. The support shaft 102 (the shaft 102 of the second joint) of the body 302 is connected. Therefore, the first arm 311, the second arm 308, and the hand 313 of the robot arm are integrally and positively integrated in a plane along the lateral direction around the vertical axis 101 of the first joint by antagonistic driving of the artificial muscle actuators 1 a and 1 b. It can be reverse-rotated. The upper bearing 305 is supported on the fixed wall 301 by a support bar 306.

第2関節では、回転軸303の両側に固定された2つの円形支持体302,302に、第2腕用リンク308の一端が固定されている。第2腕用リンク308の円形支持体302,302と、回転軸303の一端に直交して固定された支持体307,307との間には、人工筋肉アクチュエータ1c、1dが連結されて、人工筋肉アクチュエータ1c、1dの拮抗駆動により、第2関節の支持軸102である横軸回りに上下方向沿い面内でロボットアームの第1腕311と第2腕308と手313とを一体的に正逆回転させる。   In the second joint, one end of the second arm link 308 is fixed to the two circular supports 302 and 302 fixed to both sides of the rotation shaft 303. Artificial muscle actuators 1c and 1d are connected between the circular supports 302 and 302 of the second arm link 308 and the supports 307 and 307 fixed orthogonally to one end of the rotating shaft 303, so that the artificial muscle actuators 1c and 1d are connected. By the antagonistic drive of the muscle actuators 1c and 1d, the first arm 311, the second arm 308, and the hand 313 of the robot arm are positively integrated in a plane along the vertical direction around the horizontal axis that is the support shaft 102 of the second joint. Reverse rotation.

第3関節103では、第2腕308沿いでかつ支持体310と支持体309,309との間に人工筋肉アクチュエータ1e、1fが連結されて、人工筋肉アクチュエータ1e、1fの拮抗駆動により、第3関節の支持軸103である横軸回りに上下方向沿い面内で第1腕311と手313とを一体的に正逆回転させる。   In the third joint 103, the artificial muscle actuators 1e and 1f are coupled along the second arm 308 and between the support 310 and the supports 309 and 309, and the third joint 103 is driven by the antagonistic drive of the artificial muscle actuators 1e and 1f. The first arm 311 and the hand 313 are integrally rotated forward and backward in a plane along the vertical direction around the horizontal axis that is the support shaft 103 of the joint.

第4関節104では、第1腕311沿いでかつ支持体310と、手313の一端に固定された支持体312との間に人工筋肉アクチュエータ1g、1hが連結されて、人工筋肉アクチュエータ1g、1hの拮抗駆動により、第3関節の支持軸103である横軸回りに上下方向沿い面内で手313を正逆回転させる。   In the fourth joint 104, artificial muscle actuators 1g and 1h are coupled along the first arm 311 and between the support body 310 and the support body 312 fixed to one end of the hand 313, and the artificial muscle actuators 1g and 1h. The hand 313 is rotated in the forward / reverse direction in the plane along the vertical direction around the horizontal axis that is the support shaft 103 of the third joint.

人工筋肉アクチュエータ1a、1b、人工筋肉アクチュエータ1c、1d、人工筋肉アクチュエータ1e、1f、人工筋肉アクチュエータ1g、1hのそれぞれには、図示しない制御コンピュータの制御により、それぞれのスイッチ4が適宜オンオフされ、人工筋肉アクチュエータ1a、1b、人工筋肉アクチュエータ1c、1d、人工筋肉アクチュエータ1e、1f、人工筋肉アクチュエータ1g、1hのそれぞれの収縮・伸張動作を制御する。   Each of the artificial muscle actuators 1a and 1b, the artificial muscle actuators 1c and 1d, the artificial muscle actuators 1e and 1f, and the artificial muscle actuators 1g and 1h is appropriately turned on / off by the control of a control computer (not shown), The contraction / extension operations of the muscle actuators 1a and 1b, the artificial muscle actuators 1c and 1d, the artificial muscle actuators 1e and 1f, and the artificial muscle actuators 1g and 1h are controlled.

このような構成とすることで、多自由度を生かし、人間の腕のようにしなやかな動きをするロボットハンドが得られる。これにより、特に家庭用途に適したロボットハンドを実現することができる。   With such a configuration, a robot hand can be obtained that makes use of multiple degrees of freedom and moves flexibly like a human arm. Thereby, a robot hand particularly suitable for home use can be realized.

(第2実施形態)
図2は、本発明の第2実施形態による人工筋肉アクチュエータの概略を示した断面図であり、上記第1電極が接続された上記導電性高分子の伸縮体と、上記第2電極が、上記電解質托体層を挟みながら交互に積層されているとともに、上記導電性高分子の伸縮体が上記第1電極を挟みながら積層されたものに、上記第2電極が上記電解質托体層を介して接続されている。なお、前述した第1実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。第2実施形態では、第1実施形態の導電性高分子の伸縮板11にそれぞれ相当する導電性高分子の伸縮板11a〜11cの上下の両面に、第1実施形態の柔軟電極12にそれぞれ相当する柔軟電極12a〜12fが密着している。これら柔軟電極12a〜12fを備えた導電性高分子の伸縮板11a〜11cと、柔軟電極12a〜12fと同じ材質(上記柔軟電極と同様な酸化還元反応に含まれるイオンと電子伝導体とを含有するゲル)でありかつ第1実施形態の対電極25に相当する対電極14a〜14dが、第1実施形態の電解質托体層15(電解質托体層15であるイオン性液体13)にそれぞれ相当する電解質托体層15a〜15fを介して接続されている。電解質托体層15a〜15fとしては、イオン性液体、水、若しくは有機溶剤等の溶媒中にイオンが含まれる電解液、又は、イオン性液体を高分子ゲル骨格に托持させたものなどが使用可能であるが、イオン性液体をゲル化した物が、形状を保持しやすく、液中でなくても動作可能な点において望ましい。また、このイオン性液体をゲル化した物のゲルの厚みとしては数十μm〜数mmであることが望ましい。この厚みより薄いと、アクチュエータ中心部での導電性高分子の伸縮板11a〜11cに対するイオンの出入りが少なくなり、人工筋肉アクチュエータの変位が減少する。この厚みより厚いと、人工筋肉アクチュエータが全体的に大きくなり、体積当たりの出力が大幅に低下する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating an artificial muscle actuator according to a second embodiment of the present invention, in which the conductive polymer stretched body to which the first electrode is connected, and the second electrode includes the above-described second electrode. The second electrode is sandwiched between the electrolyte casing layers while the conductive polymer stretchable bodies are stacked while sandwiching the electrolyte casing layers and the first electrode is sandwiched between the second electrodes. It is connected. In addition, the part which fulfill | performs the same function as 1st Embodiment mentioned above attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description. In the second embodiment, the upper and lower surfaces of the conductive polymer stretch plates 11a to 11c corresponding to the conductive polymer stretch plates 11 of the first embodiment respectively correspond to the flexible electrodes 12 of the first embodiment. The flexible electrodes 12a to 12f to be in close contact with each other. The conductive polymer stretchable plates 11a to 11c having the flexible electrodes 12a to 12f and the same material as the flexible electrodes 12a to 12f (including ions and electron conductors included in the oxidation-reduction reaction similar to the flexible electrodes) The counter electrodes 14a to 14d corresponding to the counter electrode 25 of the first embodiment correspond to the electrolyte housing layer 15 (the ionic liquid 13 that is the electrolyte housing layer 15) of the first embodiment, respectively. Are connected via the electrolyte housing layers 15a to 15f. As the electrolyte housing layers 15a to 15f, an electrolytic solution containing ions in a solvent such as an ionic liquid, water, or an organic solvent, or an ionic liquid held in a polymer gel skeleton is used. Although possible, a gelled ionic liquid is desirable in that it can easily retain its shape and can operate without being in liquid. Further, the gel thickness of the gelled ionic liquid is preferably several tens of μm to several mm. If the thickness is smaller than this, ions enter and leave the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c at the center of the actuator, and the displacement of the artificial muscle actuator decreases. If it is thicker than this, the artificial muscle actuator becomes larger as a whole, and the output per volume is greatly reduced.

次に、この人工筋肉アクチュエータ1の作用を説明する。   Next, the operation of the artificial muscle actuator 1 will be described.

第1実施形態の時と同様に、アニオンの出入りによって導電性高分子の伸縮板11a〜11cが膨張収縮する場合について述べることにする。図2において、柔軟電極12a〜12fに正の電位を印加した場合、導電性高分子の伸縮板11a〜11cにも同じ電位が与えられ、電圧無印加時に電解質托体層15a〜15f内に均質に存在したアニオンが正電極側の導電性高分子側に引き寄せられ、導電性高分子の伸縮板11a〜11cの内部まで入り込むようになる。この酸化過程に伴って導電性高分子の伸縮板11a〜11cが伸長するようになる。このとき、柔軟電極12a〜12fは、電解質托体層15a〜15fと同様なアニオン(例えばPF)を含んでおり、電解質托体層15a〜15fと導電性高分子の伸縮板11a〜11cとの間のアニオンの出入りに対しては障害とならず、アニオンは、柔軟電極12a〜12fを貫通して出入りすることになる。逆に柔軟電極12a〜12fに負電圧を印加した場合には、導電性高分子の伸縮板11a〜11cに存在したアニオンは、対電極14a〜14dの方に引き寄せられ、柔軟電極12a〜12fに導電性高分子の伸縮板11a〜11cから離脱するようになる。この還元過程に伴って、導電性高分子の伸縮板11a〜11cは収縮するようになる。 As in the case of the first embodiment, the case where the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c expand and contract due to the entry and exit of anions will be described. In FIG. 2, when a positive potential is applied to the flexible electrodes 12a to 12f, the same potential is also applied to the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c, and it is homogeneous in the electrolyte housing layers 15a to 15f when no voltage is applied. The anions present in the metal are attracted to the conductive polymer side on the positive electrode side and enter the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c. With this oxidation process, the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c extend. At this time, the flexible electrodes 12a to 12f contain the same anion (for example, PF 6 ) as the electrolyte housing layers 15a to 15f, and the electrolyte housing layers 15a to 15f and the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c The anion enters and exits through the flexible electrodes 12a to 12f. On the contrary, when a negative voltage is applied to the flexible electrodes 12a to 12f, the anions present on the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c are attracted toward the counter electrodes 14a to 14d, and are applied to the flexible electrodes 12a to 12f. It comes off from the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c. With this reduction process, the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c contract.

以上のように、第2実施形態によれば、酸化還元反応において必要となるアニオンは柔軟電極12a〜12f自身が含有することになり、導電性高分子の伸縮板11a〜11cとの間でイオンの出入りが可能になる。また、同様に電解質托体層15a〜15fとの間でもイオンの出入りが可能になるので、電極がアニオンの通過を妨げないようになる。さらに、柔軟電極12a〜12f及び対電極14a〜14dはゲルであることから柔軟性を持っており、導電性高分子の伸縮板11a〜11cの変位を阻害しないという効果も得られるようになるので、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の伸縮板11a〜11cの変位も阻害しない柔軟電極12a〜12fを有する導電性高分子アクチュエータを得ることができる。また、導電性高分子の伸縮板11a〜11c、柔軟電極12a〜12f、電解質托体層15a〜15f、対電極14a〜14dを膜状とし、積層してやることで、並列に効率良く導電性高分子の伸縮板11a〜11cを配置できるようになることから、薄型で発生応力の大きい導電性高分子アクチュエータを得ることもできる。なお、第2実施形態では導電性高分子の伸縮板11a〜11cの両面に柔軟電極12a〜12fを配置しているが、これは片面だけであっても良く、柔軟電極12a〜12fが両面を覆う導電性高分子の伸縮板11a〜11cと片面のみを覆う導電性高分子の伸縮板11a〜11cの組み合わせであっても良い。また、第2実施形態では人工筋肉アクチュエータ1の表面は対電極14a〜14dとしているが、これは導電性高分子の伸縮板11a〜11c、柔軟電極12a〜12f、電解質托体層15a〜15fのいずれであっても良く、それらの場合についても本発明に含まれる。さらに、第2実施形態ではアニオンが出入りする場合について説明したが、カチオンが出入りする場合についても同様に実施可能である。   As described above, according to the second embodiment, the flexible electrodes 12a to 12f themselves contain anions necessary for the oxidation-reduction reaction, and ions are formed between the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c. Can go in and out. Similarly, ions can enter and exit between the electrolyte housing layers 15a to 15f, so that the electrodes do not hinder the passage of anions. Further, since the flexible electrodes 12a to 12f and the counter electrodes 14a to 14d are gels, the flexible electrodes 12a to 12f have flexibility, and an effect of not inhibiting the displacement of the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c can be obtained. Thus, it is possible to obtain a conductive polymer actuator having flexible electrodes 12a to 12f that do not hinder the passage of ions and do not inhibit the displacement of the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c. Further, the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c, the flexible electrodes 12a to 12f, the electrolyte housing layers 15a to 15f, and the counter electrodes 14a to 14d are formed into a film and laminated, thereby efficiently and efficiently conducting the conductive polymer in parallel. Since the elastic plates 11a to 11c can be arranged, a thin conductive polymer actuator having a large generated stress can be obtained. In the second embodiment, the flexible electrodes 12a to 12f are arranged on both surfaces of the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c. However, this may be only one surface, and the flexible electrodes 12a to 12f may have both surfaces. A combination of the conductive polymer stretch plates 11a to 11c and the conductive polymer stretch plates 11a to 11c covering only one surface may be used. Moreover, in 2nd Embodiment, although the surface of the artificial muscle actuator 1 is made into the counter electrodes 14a-14d, this is the elastic polymer elastic plates 11a-11c, the flexible electrodes 12a-12f, and the electrolyte housing layers 15a-15f. Any of these may be included in the present invention. Furthermore, in the second embodiment, the case where the anion enters and exits has been described. However, the case where the anion enters and exits can be similarly performed.

(第3実施形態)
図3は、本発明の第3実施形態による人工筋肉アクチュエータの概略を示した図であり、上記導電性高分子の伸縮体が、上記第1電極又は上記電解質托体層のどちらかもしくは両方を挟みながら積層されたものに、上記第2電極が上記電解質托体層を介して接続されている。なお、前述した第2実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。第3実施形態では、柔軟電極12a〜12dと導電性高分子の伸縮板11a〜11cを交互に積層したものに対して、電解質托体層15a〜15fを介して、柔軟電極12a〜12dと同じ材質である対電極14を接続している。電解質托体層15a〜15fとしては、第2実施形態と同様にイオン性液体、水、若しくは有機溶剤等の溶媒中にイオンが含まれる電解液、又は、イオン性液体を高分子ゲル骨格に托持させたものなどが使用可能であるが、イオン性液体をゲル化した物が、形状を保持しやすく、液中でなくても動作可能な点において望ましい。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an artificial muscle actuator according to a third embodiment of the present invention, in which the conductive polymer stretchable body includes either or both of the first electrode and the electrolyte housing layer. The second electrode is connected to the stacked layers while sandwiching them through the electrolyte housing layer. In addition, the part which fulfill | performs the same function as 2nd Embodiment mentioned above attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the description which overlaps. In the third embodiment, the flexible electrodes 12a to 12d and the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c are alternately laminated, and the same as the flexible electrodes 12a to 12d via the electrolyte housing layers 15a to 15f. The counter electrode 14 which is a material is connected. As in the second embodiment, the electrolyte housing layers 15a to 15f are made of an ionic liquid, water, or an electrolytic solution containing ions in a solvent such as an organic solvent, or an ionic liquid in a polymer gel skeleton. Although what was made to hold | maintain can be used, the thing which gelatinized the ionic liquid is desirable at the point which is easy to hold | maintain a shape and can operate | move without being in a liquid.

次に、この人工筋肉アクチュエータ1の作用を説明する。   Next, the operation of the artificial muscle actuator 1 will be described.

第2実施形態の時と同様に、アニオンの出入りによって導電性高分子の伸縮板11a〜11cが膨張収縮する場合について述べることにする。図3において、柔軟電極12a〜12dに正の電位を印加した場合、導電性高分子の伸縮板11a〜11cにも同じ電位が与えられ、電圧無印加時に電解質托体層15a〜15f内に均質に存在したアニオンが、正電極側の導電性高分子の伸縮板11a〜11c側に引き寄せられ、導電性高分子の伸縮板11a〜11cの内部まで入り込むようになる。この酸化過程に伴って導電性高分子の伸縮板11a〜11cが伸長するようになる。このとき、柔軟電極12a〜12dは、電解質托体層15a〜15fと同様なアニオン(例えばPF)を含んでおり、電解質托体層15a〜15fと導電性高分子の伸縮板11a〜11cとの間のアニオンの出入りに対しては障害とならず、アニオンは柔軟電極12a〜12dを貫通して出入りすることになる。逆に柔軟電極12a〜12dに負電圧を印加した場合には、導電性高分子の伸縮板11a〜11cに存在したアニオンは、対電極14の方に引き寄せられ柔軟電極12a〜12dに導電性高分子の伸縮板11a〜11cから離脱するようになる。この還元過程に伴って導電性高分子の伸縮板11a〜11cは収縮するようになる。 As in the case of the second embodiment, the case where the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c expand and contract due to the entry and exit of anions will be described. In FIG. 3, when a positive potential is applied to the flexible electrodes 12a to 12d, the same potential is also applied to the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c, and is homogeneous in the electrolyte housing layers 15a to 15f when no voltage is applied. The anions present in the conductive film are attracted to the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c on the positive electrode side, and enter the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c. With this oxidation process, the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c extend. At this time, the flexible electrodes 12a to 12d include the same anion (for example, PF 6 ) as the electrolyte housing layers 15a to 15f, and the electrolyte housing layers 15a to 15f and the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c The anion enters and exits through the flexible electrodes 12a to 12d. Conversely, when a negative voltage is applied to the flexible electrodes 12a to 12d, the anions present on the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c are attracted toward the counter electrode 14, and the flexible electrodes 12a to 12d are electrically conductive. It comes to detach | leave from the molecule | numerator elastic plates 11a-11c. With this reduction process, the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c contract.

以上のように、第3実施形態によれば、酸化還元反応において必要となるアニオンは、柔軟電極12a〜12d自身が含有することになり、導電性高分子の伸縮板11a〜11cとの間でイオンの出入りが可能になる。また、同様に電解質托体層15a〜15fとの間でもイオンの出入りが可能になるので、柔軟電極12a〜12dがアニオンの通過を妨げないようになる。さらに、柔軟電極12a〜12d及び対電極14はゲルであることから柔軟性を持っており、導電性高分子の伸縮板11a〜11cの変位を阻害しないという効果も得られるようになるので、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の伸縮板11a〜11cの変位も阻害しない柔軟電極12a〜12dを有する導電性高分子アクチュエータを得ることができる。また、第2実施形態と比べると、電解質托体層15a〜15fを導電性高分子の伸縮板11a〜11c間に積層する必要が無いことから、さらに効率良く導電性高分子の伸縮板11a〜11cを配置できるようになり、より薄型で発生応力の大きい導電性高分子アクチュエータを得ることもできる。なお、第3実施形態では、導電性高分子の伸縮板11a〜11cの両側は全て柔軟電極12a〜12dとしているが、全てが柔軟電極である必要はなく、一部は電解質托体層であっても良い。また、第3実施形態では、柔軟電極12a〜12dと導電性高分子の伸縮板11a〜11cの積層体の3面を電解質托体層15a〜15fと対電極14で覆っているが、これは1面〜6面のいずれでも良く、その全ての場合についても本発明に含まれる。さらに、第3実施形態ではアニオンが出入りする場合について説明したが、カチオンが出入りする場合についても同様に実施可能である。   As described above, according to the third embodiment, the flexible electrodes 12a to 12d themselves contain anions necessary for the oxidation-reduction reaction, and between the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c. Ion can enter and exit. Similarly, ions can enter and exit between the electrolyte housing layers 15a to 15f, so that the flexible electrodes 12a to 12d do not hinder the passage of anions. Furthermore, since the flexible electrodes 12a to 12d and the counter electrode 14 are gels, they have flexibility and the effect of not inhibiting the displacement of the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c can be obtained. It is possible to obtain a conductive polymer actuator having flexible electrodes 12a to 12d that do not hinder the passage of the conductive films and do not inhibit the displacement of the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c. Further, as compared with the second embodiment, it is not necessary to laminate the electrolyte housing layers 15a to 15f between the conductive polymer stretch plates 11a to 11c, so that the conductive polymer stretch plates 11a to 11a are more efficiently used. 11c can be arranged, and it is possible to obtain a conductive polymer actuator that is thinner and has a large generated stress. In the third embodiment, the flexible polymer stretchable plates 11a to 11c are all made of flexible electrodes 12a to 12d on the both sides. However, all of them need not be flexible electrodes, and some of them are electrolyte casing layers. May be. In the third embodiment, the three surfaces of the laminate of the flexible electrodes 12a to 12d and the conductive polymer stretchable plates 11a to 11c are covered with the electrolyte housing layers 15a to 15f and the counter electrode 14. Any of the 1st surface-6th surface may be sufficient, and all the cases are also included in the present invention. Furthermore, in the third embodiment, the case where the anion enters and exits has been described. However, the present invention can be similarly applied to the case where the cation enters and exits.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with another various aspect.

例えば、上記各実施形態において、上記導電性高分子の伸縮体間にある上記第1電極の一部又は全てが、上記第1電極及び上記電解質托体層の両方を積層したものであってもよい。また、さらにその一部が上記電解質托体層のみであってもよい。このような場合でも、それぞれの導電性高分子の少なくとも一面を上記第1電極が覆っていれば、上記各実施形態と同様の動作を行うことが可能である。   For example, in each of the above embodiments, a part or all of the first electrode between the conductive polymer stretchable bodies may be a laminate of both the first electrode and the electrolyte housing layer. Good. Further, only a part of the electrolyte housing layer may be included. Even in such a case, as long as at least one surface of each conductive polymer is covered with the first electrode, it is possible to perform the same operation as in the above embodiments.

また、上記各実施形態において、上記ゲルが、上記酸化還元反応に含まれるイオンをカチオンとするイオン性液体とカーボンナノチューブより構成されるゲルであるようにしてもよい。また、上記電解質托体層が、上記酸化還元反応に用いられるイオンをカチオンとするイオン性液体であるようにしてもよい。また、上記電解質托体層が、上記酸化還元反応に用いられるイオンをカチオンとするイオン性液体を含有する高分子ゲルであるようにしてもよい
なお、上記各実施形態において、導電性高分子の伸縮板11に適切な変位を発生させるため、柔軟電極に印加された電圧は、電解質托体層であるイオン性液体13で電気分解が起こらない程度の電圧とすることが好ましい。
Moreover, in each said embodiment, you may make it the said gel be a gel comprised from the ionic liquid which uses the ion contained in the said oxidation-reduction reaction as a cation, and a carbon nanotube. Further, the electrolyte housing layer may be an ionic liquid having cations as ions used for the redox reaction. Further, the electrolyte housing layer may be a polymer gel containing an ionic liquid having a cation as an ion used in the oxidation-reduction reaction. In order to generate an appropriate displacement in the stretchable plate 11, it is preferable that the voltage applied to the flexible electrode is a voltage that does not cause electrolysis in the ionic liquid 13 that is the electrolyte housing layer.

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。   It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.

本発明にかかる導電性高分子アクチュエータは、イオンの通過を妨げず、導電性高分子の変位も阻害しない柔軟電極を有する導電性高分子アクチュエータを得ることができるものであり、人工筋肉アクチュエータ等として有用である。   The conductive polymer actuator according to the present invention can obtain a conductive polymer actuator having a flexible electrode that does not hinder the passage of ions and does not inhibit the displacement of the conductive polymer. Useful.

(A),(B),(C)はそれぞれ本発明の第1実施形態による人工筋肉アクチュエータの概略を示す断面図である。(A), (B), (C) is sectional drawing which shows the outline of the artificial muscle actuator by 1st Embodiment of this invention, respectively. 本発明の第2実施形態による人工筋肉アクチュエータの概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the artificial muscle actuator by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による人工筋肉アクチュエータの概略を示す断面斜視図である。It is a section perspective view showing the outline of the artificial muscle actuator by a 3rd embodiment of the present invention. 従来構成の人工筋肉アクチュエータの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the artificial muscle actuator of a conventional structure. (A),(B)はそれぞれアニオンのドープについて、柔軟電極が無い場合と有る場合を比較した説明図である。(A), (B) is explanatory drawing which compared the case where there exists no flexible electrode and the case where it exists about dope of an anion, respectively. 本発明の第1実施形態による人工筋肉アクチュエータの外観図である。1 is an external view of an artificial muscle actuator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施例における人工筋肉アクチュエータを用いたロボットハンドの概略図である。It is the schematic of the robot hand using the artificial muscle actuator in 1st Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 人工筋肉アクチュエータ
2 固体電解質成形体
3 電源
4 スイッチ
5a,5b 導電性高分子膜
11,11a,11b,11c 導電性高分子の伸縮板
12,12a,12b,12c,12d,12e,12f 柔軟電極
13 イオン性液体
14,14a,14b,14c,14d 対電極
15,15a,15b,15c,15d,15e,15f 電解質托体層
21 ケース
22 フタ
23a,23b ロッド
24a,24b,24c、24d シール部材
25 対電極
101〜104 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Artificial muscle actuator 2 Solid electrolyte molded object 3 Power supply 4 Switch 5a, 5b Conductive polymer film 11, 11a, 11b, 11c Conductive polymer expansion-contraction board 12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f Flexible electrode 13 Ionic liquid 14, 14a, 14b, 14c, 14d Counter electrode 15, 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f Electrolyte housing layer 21 Case 22 Lid 23a, 23b Rod 24a, 24b, 24c, 24d Seal member 25 Counter electrode 101-104 Rotating shaft

Claims (9)

酸化還元反応に伴うイオンの出入りにより膨張収縮変形する導電性高分子の伸縮体と、上記イオンと電子伝導体を含有したゲルからなりかつ上記導電性高分子の伸縮体と直接接続される第1電極と、上記導電性高分子と電解質托体層を介して接続される第2電極とを備え、上記第1電極と上記第2電極との間に電位差を与えることで、上記導電性高分子が酸化還元反応に伴う膨張収縮変形することを特徴とする導電性高分子アクチュエータ。 A conductive polymer expansion / contraction body that expands and contracts due to the entry and exit of ions accompanying the oxidation-reduction reaction, and a first gel that includes the gel containing the ion and the electron conductor and is directly connected to the conductive polymer expansion / contraction body . and electrodes, and a second electrodes that are connected through the electrolyte Takutai layer and the conductive polymer, by applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, the conductive conductive polymer actuator, wherein the polymer is accompanied intends expansion and contraction deformation redox reaction. 上記第2電極が、上記酸化還元反応に含まれるイオンと電子伝導体とを含有するゲルであることを特徴とする請求項1に記載の導電性高分子アクチュエータ。 2. The conductive polymer actuator according to claim 1, wherein the second electrode is a gel containing an ion and an electron conductor included in the oxidation-reduction reaction. 上記第1電極に用いられるゲルが、上記導電性高分子の伸縮体の1以上の面を覆うように配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の導電性高分子アクチュエータ。   The conductive polymer actuator according to claim 1, wherein the gel used for the first electrode is disposed so as to cover one or more surfaces of the conductive polymer stretchable body. 上記ゲル内に、電気伝導率が10000S/cm以上の金属体が含まれることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の導電性高分子アクチュエータ。   The conductive polymer actuator according to claim 1, wherein the gel includes a metal body having an electric conductivity of 10,000 S / cm or more. 上記第1電極が接続された上記導電性高分子の伸縮体と、上記第2電極が、上記電解質托体層を挟みながら交互に積層されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の導電性高分子アクチュエータ。   The stretched body of the conductive polymer to which the first electrode is connected and the second electrode are alternately stacked while sandwiching the electrolyte housing layer. The conductive polymer actuator according to any one of the above. 上記導電性高分子の伸縮体が、上記第1電極又は上記電解質托体層のどちらかもしくは両方を挟みながら積層されたものに、上記第2電極が上記電解質托体層を介して接続されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の導電性高分子アクチュエータ。   The second electrode is connected via the electrolyte housing layer to the conductive polymer stretched body laminated with either or both of the first electrode and the electrolyte housing layer sandwiched therebetween. The conductive polymer actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive polymer actuator is provided. 上記ゲルが、上記酸化還元反応に含まれるイオンをアニオン又はカチオンとするイオン性液体とカーボンナノチューブより構成されるゲルであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の導電性高分子アクチュエータ。   The conductive gel according to any one of claims 1 to 6, wherein the gel is a gel composed of an ionic liquid in which an ion contained in the redox reaction is an anion or a cation and a carbon nanotube. Polymer actuator. 上記電解質托体層が、上記酸化還元反応に用いられるイオンをアニオン又はカチオンとするイオン性液体であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の導電性高分子アクチュエータ。   The conductive polymer actuator according to claim 1, wherein the electrolyte casing layer is an ionic liquid having an anion or a cation as an ion used for the oxidation-reduction reaction. 上記電解質托体層が、上記酸化還元反応に用いられるイオンをアニオン又はカチオンとするイオン性液体を含有する高分子ゲルであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の導電性高分子アクチュエータ。   The said electrolyte housing layer is a polymer gel containing the ionic liquid which uses the ion used for the said oxidation-reduction reaction as an anion or a cation, The any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. Conductive polymer actuator.
JP2004008707A 2004-01-16 2004-01-16 Conductive polymer actuator Expired - Fee Related JP4250536B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004008707A JP4250536B2 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Conductive polymer actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004008707A JP4250536B2 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Conductive polymer actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005199389A JP2005199389A (en) 2005-07-28
JP4250536B2 true JP4250536B2 (en) 2009-04-08

Family

ID=34821953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004008707A Expired - Fee Related JP4250536B2 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Conductive polymer actuator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4250536B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8143764B2 (en) 2009-09-24 2012-03-27 Panasonic Corporation Flat stacked-type conductive polymer actuator

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ307391B6 (en) * 2005-12-30 2018-07-25 České Vysoké Učení Technické V Praze Fakulta Elektrotechnická An electromechanical transducer
JP4752562B2 (en) * 2006-03-24 2011-08-17 ヤマハ株式会社 Key drive device and keyboard instrument
DE202009001086U1 (en) * 2009-01-29 2009-04-30 Gröger, Achim Artificial muscle
JP2013062964A (en) * 2011-09-14 2013-04-04 Seiko Epson Corp Actuator and method of manufacturing the same
CN102579157B (en) * 2012-02-22 2015-04-15 上海交通大学 Novel bionic skeletal muscle based on shape memory alloy driving

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8143764B2 (en) 2009-09-24 2012-03-27 Panasonic Corporation Flat stacked-type conductive polymer actuator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005199389A (en) 2005-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3817259B2 (en) Conductive polymer actuator
US8421304B2 (en) Actuator and actuator structure
JP4256470B1 (en) Conductive polymer actuator, manufacturing method thereof, and driving method thereof
US9130154B2 (en) Three-electrode linear and bending polymeric actuator
JP5700992B2 (en) Actuator and manufacturing method thereof
WO2005076452A1 (en) Actuator and method for manufacturing planar electrode support for actuator
JP5733964B2 (en) Polymer actuator
JP4691703B2 (en) Actuator element and manufacturing method thereof
JP2000133854A (en) Actuator
JP5252616B2 (en) Actuator drive system and actuator control method
JP4250536B2 (en) Conductive polymer actuator
JP2009046649A (en) Polymer actuator element
JP2005051949A (en) Actuator and articulated drive mechanism using the same
JP2010158103A (en) Actuator
JP2010158104A (en) Actuator
JP2007159222A (en) Polymer actuator, robot arm driven by polymer actuator, and robot having robot arm
JP5045877B2 (en) Polymer actuator
JP5474387B2 (en) Polymer actuator
JP6303495B2 (en) Actuator
Madden et al. Dielectric elastomers as high-performance electroactive polymers
JP2010161894A (en) Flat laminate type conductive polymer actuator, robot arm, robot hand, and method of manufacturing the flat laminate type conductive polymer actuator
JP2006067719A (en) Conductive polymer actuator and drive method therefor
JP2006192529A (en) Joint driving device
JP4852996B2 (en) Actuator system
JP5012284B2 (en) Actuator system

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20061206

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080709

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080722

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080917

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081224

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090119

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees