JPH08182698A - 電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法及びその方法を用いた人工筋肉 - Google Patents
電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法及びその方法を用いた人工筋肉Info
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- JPH08182698A JPH08182698A JP34049294A JP34049294A JPH08182698A JP H08182698 A JPH08182698 A JP H08182698A JP 34049294 A JP34049294 A JP 34049294A JP 34049294 A JP34049294 A JP 34049294A JP H08182698 A JPH08182698 A JP H08182698A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 効果的に収縮力を制御できる電磁石を用いた
人工筋肉の収縮方法及びその方法を用いた人工筋肉を提
供する。 【構成】 連結子２，２を鎖状に複数連結して鎖状体１
を成し、その鎖状体１の両端１ａ，１ｂを反対方向に引
いた時、複数の隣接する両連結子２，２の加圧接触部に
夫々加圧方向に磁極を向けた磁石３，３を間隔を設けて
その間隔範囲開閉可能に対向させて固着し、前記対向す
る磁石３，３のうち両方又は一方を電磁石３ａとし、そ
の電磁石３ａに対向する磁極が反発し合う同極の磁力を
発生させる電流を、電流量の制御が可能に流せるように
することによって、鎖状体１の長さを収縮力の制御を行
ないつつ収縮させることができるようにしたことを特徴
とする電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法である。
人工筋肉の収縮方法及びその方法を用いた人工筋肉を提
供する。 【構成】 連結子２，２を鎖状に複数連結して鎖状体１
を成し、その鎖状体１の両端１ａ，１ｂを反対方向に引
いた時、複数の隣接する両連結子２，２の加圧接触部に
夫々加圧方向に磁極を向けた磁石３，３を間隔を設けて
その間隔範囲開閉可能に対向させて固着し、前記対向す
る磁石３，３のうち両方又は一方を電磁石３ａとし、そ
の電磁石３ａに対向する磁極が反発し合う同極の磁力を
発生させる電流を、電流量の制御が可能に流せるように
することによって、鎖状体１の長さを収縮力の制御を行
ないつつ収縮させることができるようにしたことを特徴
とする電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁石を用い、電流を
制御して発生する磁力で長さを収縮させる人工筋肉の収
縮方法及びその方法を用いた人工筋肉に関する。
制御して発生する磁力で長さを収縮させる人工筋肉の収
縮方法及びその方法を用いた人工筋肉に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は先に電磁石を連結した人工筋
肉を提案している。その構成は連結体に電磁石を組込ん
だものであり、磁石の引き合う力によって収縮させる人
工筋肉であった。その人工筋肉は単に磁石を直列に連結
したもので、電磁石は近いほど強く引き合う性質があ
り、離れている位置にある場合には引き付ける力が弱
く、本出願人の先の提案では離れている位置から引き寄
せる構成となっていたので、鎖状体が伸びきっている時
の収縮力が得にくく、また伸びきっている時の収縮力を
大きく得るためには対向する磁石間の距離を小さくしな
ければならず、そうすると全体の収縮率が大きく得られ
なくなる難点があった。
肉を提案している。その構成は連結体に電磁石を組込ん
だものであり、磁石の引き合う力によって収縮させる人
工筋肉であった。その人工筋肉は単に磁石を直列に連結
したもので、電磁石は近いほど強く引き合う性質があ
り、離れている位置にある場合には引き付ける力が弱
く、本出願人の先の提案では離れている位置から引き寄
せる構成となっていたので、鎖状体が伸びきっている時
の収縮力が得にくく、また伸びきっている時の収縮力を
大きく得るためには対向する磁石間の距離を小さくしな
ければならず、そうすると全体の収縮率が大きく得られ
なくなる難点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
実情に鑑みてなされたもので、鎖状体が伸びきっている
時の収縮力が強力に得られると共にその収縮力を有効に
制御できる人口筋肉の収縮方法及びその方法を用いた人
工筋肉を提供するものである。
実情に鑑みてなされたもので、鎖状体が伸びきっている
時の収縮力が強力に得られると共にその収縮力を有効に
制御できる人口筋肉の収縮方法及びその方法を用いた人
工筋肉を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、連結子を鎖状に複数連結して鎖状体を成
し、その鎖状体の両端を反対方向に引いた時、複数の隣
接する両連結子の加圧接触部に夫々加圧方向に磁極を向
けた磁石を間隔を設けてその間隔範囲開閉可能に対向さ
せて固着し、前記対向する磁石のうち両方又は一方を電
磁石とする。そして、その電磁石に対向する磁極が反発
し合う同極の磁力を発生させる電流を、電流量の制御が
可能に流せるようにすることによって、鎖状体の長さを
収縮力の制御を行ないつつ収縮させることができるよう
にした電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法である。
に、本発明は、連結子を鎖状に複数連結して鎖状体を成
し、その鎖状体の両端を反対方向に引いた時、複数の隣
接する両連結子の加圧接触部に夫々加圧方向に磁極を向
けた磁石を間隔を設けてその間隔範囲開閉可能に対向さ
せて固着し、前記対向する磁石のうち両方又は一方を電
磁石とする。そして、その電磁石に対向する磁極が反発
し合う同極の磁力を発生させる電流を、電流量の制御が
可能に流せるようにすることによって、鎖状体の長さを
収縮力の制御を行ないつつ収縮させることができるよう
にした電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法である。
【０００５】また、連結子を鎖状に複数連結して鎖状体
を成し、その鎖状体の両端を反対方向に引いた時、複数
の隣接する両連結子の加圧接触部に夫々加圧方向に磁極
を向けた磁石を間隔を設けてその間隔範囲開閉可能に対
向させて固着し、前記対向する磁石のうち両方又は一方
を電磁石とする。そして、その電磁石に対向する磁極が
反発し合う同極の磁力を発生させる電流を、電流量の制
御が可能に流せるようにして成る上記電磁石を用いた人
工筋肉の収縮方法を用いた人工筋肉である。さらに、前
記各連結子に通電制御回路を伸縮対応可能に設けて成る
ものである。さらにまた、前記連結子を柔軟材質とする
ものである。
を成し、その鎖状体の両端を反対方向に引いた時、複数
の隣接する両連結子の加圧接触部に夫々加圧方向に磁極
を向けた磁石を間隔を設けてその間隔範囲開閉可能に対
向させて固着し、前記対向する磁石のうち両方又は一方
を電磁石とする。そして、その電磁石に対向する磁極が
反発し合う同極の磁力を発生させる電流を、電流量の制
御が可能に流せるようにして成る上記電磁石を用いた人
工筋肉の収縮方法を用いた人工筋肉である。さらに、前
記各連結子に通電制御回路を伸縮対応可能に設けて成る
ものである。さらにまた、前記連結子を柔軟材質とする
ものである。
【０００６】
【作用】本発明は上記のように、対向する磁極間の収縮
力で引き合うのではなく、反発力で引き合う構造となっ
ている。電磁石に電流を流すと、対向する両磁極間に反
発し合う磁力が発生して対向する磁極の間隔が開き、そ
の開いた距離だけ鎖状体全体の長さが短くなる。その時
の電流量を増減させると鎖状体の収縮力が増減する。即
ち、鎖状体が伸びきった状態にある時に対向した磁極は
接触状態にあり、この状態において磁力が最も大きく働
き反発力は最大になる。したがって、弱い電流による弱
い磁力でもそれなりに収縮させることが可能で、電流の
大小制御することによって極めて有効に収縮力を制御で
きる。対向した磁極間の開閉可能な距離は隣接する連結
子同士の収縮可能な範囲である。この範囲の長さ自体
は、鎖状体が伸びきった状態にある時における磁力の発
現とは関係がない。また、前記各連結子に通電制御回路
を伸縮対応可能に設ければ配線を簡素化できる。さら
に、前記連結子を柔軟材質とすると無理なく柔軟に収縮
させることができる。
力で引き合うのではなく、反発力で引き合う構造となっ
ている。電磁石に電流を流すと、対向する両磁極間に反
発し合う磁力が発生して対向する磁極の間隔が開き、そ
の開いた距離だけ鎖状体全体の長さが短くなる。その時
の電流量を増減させると鎖状体の収縮力が増減する。即
ち、鎖状体が伸びきった状態にある時に対向した磁極は
接触状態にあり、この状態において磁力が最も大きく働
き反発力は最大になる。したがって、弱い電流による弱
い磁力でもそれなりに収縮させることが可能で、電流の
大小制御することによって極めて有効に収縮力を制御で
きる。対向した磁極間の開閉可能な距離は隣接する連結
子同士の収縮可能な範囲である。この範囲の長さ自体
は、鎖状体が伸びきった状態にある時における磁力の発
現とは関係がない。また、前記各連結子に通電制御回路
を伸縮対応可能に設ければ配線を簡素化できる。さら
に、前記連結子を柔軟材質とすると無理なく柔軟に収縮
させることができる。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図で以下具体的に説明す
る。本発明の電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法は、図
１に示すように、連結子２を鎖状に複数連結して鎖状体
１を成し、その鎖状体１の両端１ａ，１ｂを反対方向に
引いた時、複数の隣接する両連結子２，２の加圧接触部
２ａ，２ｂに夫々加圧方向に磁極を向けた磁石３，３を
間隔を設けてその間隔範囲開閉可能に対向させて固着
し、前記対向する磁石３，３のうち両方を電磁石３ａ，
３ａとするか、又は一方を電磁石３ａとし、他方を永久
磁石３ｂとする。そして、その電磁石３ａに、対向する
磁石の磁極が反発し合う同極の磁力を発生させる電流
を、電流量の制御が可能に流せるようにすることによっ
て、鎖状体１の長さを収縮力の制御を行ないつつ収縮さ
せることができるようにする。なお、図中には電源、制
御盤及び通電制御回路は省略してある。
る。本発明の電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法は、図
１に示すように、連結子２を鎖状に複数連結して鎖状体
１を成し、その鎖状体１の両端１ａ，１ｂを反対方向に
引いた時、複数の隣接する両連結子２，２の加圧接触部
２ａ，２ｂに夫々加圧方向に磁極を向けた磁石３，３を
間隔を設けてその間隔範囲開閉可能に対向させて固着
し、前記対向する磁石３，３のうち両方を電磁石３ａ，
３ａとするか、又は一方を電磁石３ａとし、他方を永久
磁石３ｂとする。そして、その電磁石３ａに、対向する
磁石の磁極が反発し合う同極の磁力を発生させる電流
を、電流量の制御が可能に流せるようにすることによっ
て、鎖状体１の長さを収縮力の制御を行ないつつ収縮さ
せることができるようにする。なお、図中には電源、制
御盤及び通電制御回路は省略してある。
【０００８】上記収縮方法を用いた人工筋肉は、連結子
２を鎖状に複数連結して鎖状体１を成し、その鎖状体１
の両端１ａ，１ｂを反対方向に引いた時、複数の隣接す
る両連結子２，２の加圧接触部２ａ，２ｂに夫々加圧方
向に磁極を向けた磁石３，３を間隔を設けてその間隔範
囲開閉可能に対向させて固着し、前記対向する磁石３，
３のうち両方を電磁石３ａ，３ａとするか、又は一方を
電磁石３ａとし、他方を永久磁石３ｂとする。そして、
その電磁石３ａに、対向する磁石の磁極が反発し合う同
極の磁力を発生させる電流を、電流量の制御が可能に流
せるように構成する。
２を鎖状に複数連結して鎖状体１を成し、その鎖状体１
の両端１ａ，１ｂを反対方向に引いた時、複数の隣接す
る両連結子２，２の加圧接触部２ａ，２ｂに夫々加圧方
向に磁極を向けた磁石３，３を間隔を設けてその間隔範
囲開閉可能に対向させて固着し、前記対向する磁石３，
３のうち両方を電磁石３ａ，３ａとするか、又は一方を
電磁石３ａとし、他方を永久磁石３ｂとする。そして、
その電磁石３ａに、対向する磁石の磁極が反発し合う同
極の磁力を発生させる電流を、電流量の制御が可能に流
せるように構成する。
【０００９】前記対向する磁石３，３を、隣接する両連
結子２，２の加圧接触部２ａ，２ｂの殆ど全てに設け
る。そして、前記鎖状体１の両端部１ａ，１ｂの連結子
２ｃ，２ｃには引き付けようとする対象である骨付関節
等の外部に対するフック等の係止手段４を設けて筋肉装
着を容易にする。また、前記鎖状体１を構成する各連結
子２，２に通電制御回路を固着して組込んだり、連結子
２，２を通電体にして利用し、隣の連結子２，２との間
の配線を金属通電体によるスライド接触や関節の折畳み
による伸縮対応可能な態様とすれば配線が簡素化でき
る。
結子２，２の加圧接触部２ａ，２ｂの殆ど全てに設け
る。そして、前記鎖状体１の両端部１ａ，１ｂの連結子
２ｃ，２ｃには引き付けようとする対象である骨付関節
等の外部に対するフック等の係止手段４を設けて筋肉装
着を容易にする。また、前記鎖状体１を構成する各連結
子２，２に通電制御回路を固着して組込んだり、連結子
２，２を通電体にして利用し、隣の連結子２，２との間
の配線を金属通電体によるスライド接触や関節の折畳み
による伸縮対応可能な態様とすれば配線が簡素化でき
る。
【００１０】さらに、前記鎖状体１をゴム等の伸縮性材
で管状５に被覆保護することによって液体中でも利用し
やすくすることもできる。なお、前記連結子２は金属、
プラスチック等の硬質の物で形成しても、また柔軟材質
で形成してもいずれでも良い。柔軟材質で形成した場合
は、対向する磁石３，３の間隔を小さくでき、前記鎖状
体１の両端部１ａ，１ｂを反対方向に引いたときに収縮
させたい程度の間隔が確保されれば良い。また、電磁石
３ａを薄くて強力なものを用いれば鎖状体１の伸縮率を
大きくすることが可能である。
で管状５に被覆保護することによって液体中でも利用し
やすくすることもできる。なお、前記連結子２は金属、
プラスチック等の硬質の物で形成しても、また柔軟材質
で形成してもいずれでも良い。柔軟材質で形成した場合
は、対向する磁石３，３の間隔を小さくでき、前記鎖状
体１の両端部１ａ，１ｂを反対方向に引いたときに収縮
させたい程度の間隔が確保されれば良い。また、電磁石
３ａを薄くて強力なものを用いれば鎖状体１の伸縮率を
大きくすることが可能である。
【００１１】
【発明の効果】本発明は以上のようで、対向する磁石
３，３の電磁石３ａに両磁極間に反発し合う磁力を発生
させる電流を流す。そして、その電流量を制御すること
によって鎖状に連結した連結子２，２から成る鎖状体１
の全体の長さを収縮力を制御させつつ収縮させることが
可能となる。特に、鎖状体１が伸びきった状態にある時
に、対向した磁極は接触状態にあり、この状態において
磁力が最も大きく働き反発力は最大になるので、弱い電
流による弱い磁力でもそれなりに収縮させることが可能
となり、電流の大小制御することによって極めて有効に
収縮力を制御できる。筋肉の代用として関節間等に複数
組合せてその夫々を電気的に制御して使用すれば、電磁
石に流す電流の量によってその関節を伸縮させて自由に
屈曲させることが可能となる。利用分野は医療、機械加
工、物品製造、おもちゃ、無人操作機器等の多種分野に
渡って極めて適用範囲は広く、電気制御による各種力学
的応用装置の基と成り得ると期待される。
３，３の電磁石３ａに両磁極間に反発し合う磁力を発生
させる電流を流す。そして、その電流量を制御すること
によって鎖状に連結した連結子２，２から成る鎖状体１
の全体の長さを収縮力を制御させつつ収縮させることが
可能となる。特に、鎖状体１が伸びきった状態にある時
に、対向した磁極は接触状態にあり、この状態において
磁力が最も大きく働き反発力は最大になるので、弱い電
流による弱い磁力でもそれなりに収縮させることが可能
となり、電流の大小制御することによって極めて有効に
収縮力を制御できる。筋肉の代用として関節間等に複数
組合せてその夫々を電気的に制御して使用すれば、電磁
石に流す電流の量によってその関節を伸縮させて自由に
屈曲させることが可能となる。利用分野は医療、機械加
工、物品製造、おもちゃ、無人操作機器等の多種分野に
渡って極めて適用範囲は広く、電気制御による各種力学
的応用装置の基と成り得ると期待される。
【図１】本発明の模式的斜視図
１ 鎖状体 １ａ 鎖状体の端部 １ｂ 鎖状体の端部 ２ 連結子 ２ａ 連結子の端部 ２ｂ 連結子の端部 ３ 磁石 ３ａ 電磁石 ３ｂ 永久磁極 ４ 係止手段 ５ 伸縮性材の管状 Ｎ Ｎ極 Ｓ Ｓ極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【作用】本発明は上記のように、対向する磁極間の収縮
力で引き合うのではなく、反発力で引き合う構造となっ
ている。電磁石に電流を流すと、対向する両磁極間に反
発し合う磁力が発生して対向する磁極の間隔が開き、そ
の開いた距離だけ鎖状体全体の長さが短くなる。その時
の電流量を増減させると鎖状体の収縮力が増減する。即
ち、鎖状体が伸びきった状態にある時に対向した磁極は
接触状態にあり、この状態において磁力が最も大きく働
き反発力は最大になる。したがって、弱い電流による弱
い磁力でもそれなりに収縮させることが可能で、電流の
大小制御することによって極めて有効に収縮力を制御で
きる。対向した磁極間の開閉可能な距離は隣接する連結
子同士の収縮可能な範囲である。この範囲の長さ自体
は、鎖状体が伸びきった状態にある時における磁力の発
現とは関係がない。しかし、対向した磁極ではない方の
磁極同士が接近している場合には、対向した磁極が離れ
るとその分対向した磁極ではない方の磁極同士が相互に
近づくので磁力の影響を大きく受けるようになる。この
ためにこの場合には対向した磁極ではない方の磁極同士
を引き付け合うように異極としなければならない。こう
すると、対向した磁極においては鎖状体が反発力で収縮
することになると同時に対向した磁極ではない方の磁極
同士もまた引付力で鎖状体に収縮力が働くことになり、
両方の磁力の作用によって極めて効率よく磁力を利用で
きる。また、前記各連結子に通電制御回路を伸縮対応可
能に設ければ配線を簡素化できる。さらに、前記連結子
を柔軟材質とすると無理なく柔軟に収縮させることがで
きる。
力で引き合うのではなく、反発力で引き合う構造となっ
ている。電磁石に電流を流すと、対向する両磁極間に反
発し合う磁力が発生して対向する磁極の間隔が開き、そ
の開いた距離だけ鎖状体全体の長さが短くなる。その時
の電流量を増減させると鎖状体の収縮力が増減する。即
ち、鎖状体が伸びきった状態にある時に対向した磁極は
接触状態にあり、この状態において磁力が最も大きく働
き反発力は最大になる。したがって、弱い電流による弱
い磁力でもそれなりに収縮させることが可能で、電流の
大小制御することによって極めて有効に収縮力を制御で
きる。対向した磁極間の開閉可能な距離は隣接する連結
子同士の収縮可能な範囲である。この範囲の長さ自体
は、鎖状体が伸びきった状態にある時における磁力の発
現とは関係がない。しかし、対向した磁極ではない方の
磁極同士が接近している場合には、対向した磁極が離れ
るとその分対向した磁極ではない方の磁極同士が相互に
近づくので磁力の影響を大きく受けるようになる。この
ためにこの場合には対向した磁極ではない方の磁極同士
を引き付け合うように異極としなければならない。こう
すると、対向した磁極においては鎖状体が反発力で収縮
することになると同時に対向した磁極ではない方の磁極
同士もまた引付力で鎖状体に収縮力が働くことになり、
両方の磁力の作用によって極めて効率よく磁力を利用で
きる。また、前記各連結子に通電制御回路を伸縮対応可
能に設ければ配線を簡素化できる。さらに、前記連結子
を柔軟材質とすると無理なく柔軟に収縮させることがで
きる。
Claims (4)
- 【請求項１】 連結子を鎖状に複数連結して鎖状体を成
し、その鎖状体の両端を反対方向に引いた時、複数の隣
接する両連結子の加圧接触部に夫々加圧方向に磁極を向
けた磁石を間隔を設けてその間隔範囲開閉可能に対向さ
せて固着し、前記対向する磁石のうち両方又は一方を電
磁石とし、その電磁石に対向する磁極が反発し合う同極
の磁力を発生させる電流を、電流量の制御が可能に流せ
るようにすることによって、鎖状体の長さを収縮力の制
御を行ないつつ収縮させることができるようにしたこと
を特徴とする電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法。 - 【請求項２】 連結子を鎖状に複数連結して鎖状体を成
し、その鎖状体の両端を反対方向に引いた時、複数の隣
接する両連結子の加圧接触部に夫々加圧方向に磁極を向
けた磁石を間隔を設けてその間隔範囲開閉可能に対向さ
せて固着し、前記対向する磁石のうち両方又は一方を電
磁石とし、その電磁石に対向する磁極が反発し合う同極
の磁力を発生させる電流を、電流量の制御が可能に流せ
るようにして成る請求項１の電磁石を用いた人工筋肉の
収縮方法を用いた人工筋肉。 - 【請求項３】 各連結子に通電制御回路を伸縮対応可能
に設けて成る請求項２の電磁石を用いた人工筋肉の収縮
方法を用いた人工筋肉。 - 【請求項４】 連結子が柔軟材質である請求項２又は３
の電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法を用いた人工筋
肉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34049294A JP3520456B2 (ja) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | 電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法及びその方法を用いた人工筋肉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34049294A JP3520456B2 (ja) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | 電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法及びその方法を用いた人工筋肉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08182698A true JPH08182698A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3520456B2 JP3520456B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=18337491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34049294A Expired - Fee Related JP3520456B2 (ja) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | 電磁石を用いた人工筋肉の収縮方法及びその方法を用いた人工筋肉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3520456B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002102290A1 (en) * | 2001-06-16 | 2002-12-27 | Hb Medicals Corporation | Artificial muscle device and system using it |
| WO2006129980A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Bon Sung Koo | The line motor of contraction and expansion motion |
-
1994
- 1994-12-30 JP JP34049294A patent/JP3520456B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002102290A1 (en) * | 2001-06-16 | 2002-12-27 | Hb Medicals Corporation | Artificial muscle device and system using it |
| WO2006129980A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Bon Sung Koo | The line motor of contraction and expansion motion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3520456B2 (ja) | 2004-04-19 |
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