WO2021256044A1 - ロボット装置 - Google Patents

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WO2021256044A1
WO2021256044A1 PCT/JP2021/013062 JP2021013062W WO2021256044A1 WO 2021256044 A1 WO2021256044 A1 WO 2021256044A1 JP 2021013062 W JP2021013062 W JP 2021013062W WO 2021256044 A1 WO2021256044 A1 WO 2021256044A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid
hydraulic
pressure
artificial muscle
valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/013062
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
喬之 林
智己 石川
Original Assignee
アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 filed Critical アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
Priority to JP2022532314A priority Critical patent/JP7264312B2/ja
Publication of WO2021256044A1 publication Critical patent/WO2021256044A1/ja

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems

Definitions

  • the present disclosure relates to a robotic device containing at least one artificial muscle that operates upon being supplied with a liquid.
  • a Macchiben type artificial muscle (fluid pressure actuator), a cylindrical tube that expands and contracts due to the pressure of fluid and a structure in which a cord oriented in a predetermined direction is woven to cover the outer peripheral surface of the tube.
  • a device including an actuator main body including a sleeve and a sealing mechanism for sealing the end of the actuator main body in the axial direction of the actuator main body is known (see, for example, Patent Document 1).
  • a fluid can be supplied into the tube to expand the tube in the radial direction and contract it in the axial direction to obtain a tensile force.
  • this joint device including a rubber tube whose both ends are closed by a plug and two rubber artificial muscles including a net body covering the rubber tube is known (see, for example, Patent Document 2).
  • this joint device is located on both sides of the base, the pulley supported by the base via the support member, the arm fixed to the pulley, and the rotation neutrality of the pulley. It includes two locking brackets that are attached to the base and one end of the rubber artificial bar is connected to each other, and a rope that is connected to the other end of the two rubber artificial bars and is wound around the pulley.
  • the artificial muscle as described above can be easily reduced in weight, and by using a liquid such as hydraulic oil as the working fluid, the force / self-weight ratio can be made larger than that of a motor or a hydraulic cylinder. It will be possible. However, if the artificial muscle is damaged during use, the liquid may continue to flow out of the artificial muscle tube.
  • the main purpose of the present disclosure is to satisfactorily suppress the outflow of liquid due to damage to the artificial muscle that operates by receiving the supply of liquid.
  • the robot device of the present disclosure is a robot device including at least one artificial muscle that operates by receiving a liquid supply and a liquid supply device that supplies the liquid to the artificial muscle, and the liquid supply device is the said.
  • the liquid storage unit that stores the liquid
  • the pump that sucks and discharges the liquid from the liquid storage unit, and the liquid from the pump side are adjusted so that the liquid pressure supplied to the artificial muscle becomes a command value.
  • a pressure regulating valve that presses and supplies the artificial muscle, and is arranged between the artificial muscle and the pressure regulating valve, and cuts off the supply of the liquid to the artificial muscle in response to the occurrence of an abnormality in the artificial muscle. It includes a part.
  • the pressure regulating valve of the liquid supply device regulates the liquid from the pump side so that the liquid pressure supplied to the artificial muscle becomes the command value and supplies the liquid to the artificial muscle. Further, in the robot device of the present disclosure, the supply of the liquid to the artificial muscle is cut off by the supply cutoff portion in response to the occurrence of an abnormality in the artificial muscle. As a result, even if the liquid flows out from the artificial muscle due to the occurrence of an abnormality such as damage to the artificial muscle, the supply of the liquid from the pressure regulating valve to the artificial muscle is cut off by the supply cutoff portion, so that the liquid from the artificial muscle Further outflow can be suppressed. As a result, it is possible to satisfactorily suppress the outflow of the liquid due to the breakage of the artificial muscle that operates by receiving the supply of the liquid.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a control routine that can be executed by the control device of the robot device of FIG. It is a schematic block diagram which shows the other robot apparatus of this disclosure. It is a schematic block diagram for demonstrating the operation of the liquid supply apparatus of the robot apparatus of FIG.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an artificial muscle unit AM which is a robot device of the present disclosure.
  • the artificial muscle unit AM shown in the figure is movable fixed or integrated with four hydraulic actuators 11, 12, 21 and 22, a base member B, a link C supported by the base member B, and a link C. It includes an arm A and a liquid supply device 1 that supplies hydraulic oil (liquid) to the hydraulic actuators 11-22 and drives them hydraulically.
  • the hydraulic actuators 11-22 of the artificial muscle unit AM all constitute a Macchiben type artificial muscle, and include a tube T that expands and contracts due to the pressure of hydraulic oil, and a braided sleeve S that covers the tube T. including.
  • the plurality of hydraulic actuators 11-22 have the same specifications as each other.
  • the tube T of each hydraulic actuator 11-22 is formed in a cylindrical shape by an elastic material such as a rubber material having high oil resistance, and both ends of the tube T are sealed by a sealing member.
  • a hydraulic oil inlet / outlet Fio is formed on the sealing member on one end side (lower end side in the figure) of the tube T, and a connecting rod is formed on the sealing member on the other end side (upper end side in the figure) of the tube T. R is fixed.
  • the braided sleeve S is formed in a cylindrical shape by knitting a plurality of cords oriented in a predetermined direction so as to intersect each other, and is retractable in the axial direction and the radial direction.
  • each hydraulic actuator 11-22 includes a pressure sensor (hydraulic pressure sensor) PS that detects the hydraulic pressure in the tube T on the connecting rod R side.
  • each hydraulic actuator 11-22 is connected to the base member B via a joint such as a universal joint, or the said. It is fixed to the base member B.
  • the connecting rods R of the two hydraulic actuators 11 and 12 are rotatably connected to one end of the link C via a common first axis, and the two hydraulic actuators 21 and 22 are connected.
  • the connecting rod R is rotatably connected to the other end of the link C via a second axis extending parallel to the first axis.
  • the central portion of the link C in the longitudinal direction is rotatably supported by the base member B via the joint (pin joint portion).
  • the hydraulic pressure in the tubes T of the hydraulic actuators 11 and 12 and the hydraulic pressure in the tubes T of the hydraulic actuators 21 and 22 are made different from each other, thereby changing the rotation angles of the link C and the movable arm A.
  • the hydraulic actuators 11 and 12 and the hydraulic actuators 21 and 22 are driven in an antagonistic manner with a state of contraction in the axial direction by a predetermined amount as an initial state.
  • the liquid supply device 1 includes a tank 2 as a liquid storage unit for storing hydraulic oil, a pump 3, a main pressure generation valve 4, and first and second linear solenoid valves as pressure regulating valves. 51, 52, first and second supply cutoff valves 61, 62 as supply cutoff, valve body (not shown), pump 3, first and second linear solenoid valves 51, 52 and first and second supply. It includes a control device 100 that controls the shutoff valves 61 and 62.
  • the pump 3 is, for example, an electric pump, which sucks hydraulic oil from the tank 2 and discharges it from the discharge port.
  • the main pressure generation valve 4 drains (adjusts) a part of the hydraulic oil discharged from the pump 3 according to the signal pressure from the signal pressure generation valve (not shown) to generate the main pressure, and the main pressure is generated in the valve body. It is supplied to the oil passage (liquid passage) L0 formed in.
  • the signal pressure generation valve of the original pressure generation valve RV for example, a linear solenoid valve whose energization is controlled by the control device 100 in response to a request to the artificial muscle unit AM is used.
  • the first and second linear solenoid valves 51 and 52 include a solenoid portion 5e, a spool 5s, a spring 5sp, and the like whose energization is controlled by the control device 100, and are arranged in the valve body. Further, the first and second linear solenoid valves 51 and 52 have an input port 5i communicating with the oil passage L0 of the valve body, an output port 5o, a feedback port 5f communicating with the output port 5o, an input port 5i and an output. Includes a drain port 5d that can communicate with the port 5o.
  • the first and second linear solenoid valves 51 and 52 are normally closed valves that open when a current is supplied to the solenoid portion 5e, and each solenoid portion 5e responds to the applied current.
  • the spool 5s is moved in the axial direction so as to communicate with the input port 5i and the output port 5o.
  • the drain ports 5d of the first and second linear solenoid valves 51 and 52 communicate with the inside of the tank 2 via the oil passage L3, respectively.
  • the first and second supply shutoff valves 61 and 62 are solenoid spool valves (solenoid valves) having the same structure as each other, and as shown in FIG. 2, the input port 6i, the first and second output ports 6oa, A sleeve 6s having a 6ob, a spool 600 slidably (movably) arranged inside the sleeve 6s in the axial direction, an electromagnetic part 6e that is energized and controlled by a control device 100 to move the spool 600, and a spool 600. Includes a spring SP for urging the electromagnetic portion 6e side.
  • the first and second output ports 6oa and 6ob are formed on the sleeve 6s at intervals in the axial direction of the spool 600, and the input port 6i is the shaft of the spool 600. It is located between the first and second output ports 6oa, 6ob in the direction.
  • the first output port 6oa is located on the spring SP side of the input port 6i in the axial direction of the spool 600
  • the second output port 6ob is on the electromagnetic portion 6e side of the input port 6i in the axial direction of the spool 600.
  • the input port 6i of the first supply shutoff valve 61 is connected to the output port 5o of the first linear solenoid valve 51 via an oil passage formed in the valve body, and the second supply shutoff valve 62 is connected.
  • the input port 6i is connected to the output port 5o of the second linear solenoid valve 52 via an oil passage formed in the valve body.
  • the first output port 6oa of the first supply shutoff valve 61 is connected to the inlet / outlet Fio of the hydraulic oil of the hydraulic actuator 11 (tube T) as the first artificial muscle via the oil passage L11.
  • the second output port 6ob of the first supply shutoff valve 61 is connected to the inlet / outlet Fio of the hydraulic oil of the hydraulic actuator 12 (tube T) as the second artificial muscle via the oil passage L12.
  • the first output port 6oa of the second supply shutoff valve 62 is connected to the inlet / outlet Fio of the hydraulic oil of the hydraulic actuator 21 (tube T) as the first artificial muscle via the oil passage L21.
  • the second output port 6ob of the second supply shutoff valve 62 is connected to the inlet / outlet Fio of the hydraulic oil of the hydraulic actuator 22 (tube T) as the second artificial muscle via the oil passage L22.
  • the spool 600 of the first and second supply shutoff valves 61 and 62 includes a first land 601 on the spring SP side, a second land 602 on the solenoid portion 6e side, and a shaft portion 603 between the two.
  • the first and second lands 601, 602 are formed in a columnar shape having the same outer diameter (cross-sectional area) as each other.
  • the shaft portion 603 is formed in a columnar shape having an outer diameter (cross-sectional area) smaller than the outer diameter (cross-sectional area) of the first and second lands 601, 602, and the first and first shaft portions 603 are formed along the axial center of the spool 600. It extends coaxially with 2 lands 601, 602.
  • the spacing between the first and second lands 601,602, that is, the axial length of the shaft portion 603, is such that the input port 6i and the first and second output ports 6oa, 6ob pass through the space between the first and second lands 601,602. It is stipulated that both sides can communicate with each other.
  • the first and second supply shutoff valves 61 and 62 are attached, that is, the current is not supplied to the solenoid portion 6e, and the spool 600 is urged toward the solenoid portion 6e by the spring SP (non-energized state). Then, the input port 6i is closed by the first land 601 of the spool 600, whereby the communication between the input port 6i and the first and second output ports 6oa and 6ob is cut off (see FIG. 2).
  • the spool 600 moves to the spring SP side against the urging force of the spring SP, and as the spool 600 moves, the input port 6i and the second output port
  • the communication with the 6ob and the first land 601 cut off the communication between the input port 6i and the first output port 6oa.
  • both the input port 6i and the first and second output ports 6oa and 6ob communicate with each other, and then the input port 6i and the first output port 6oa remain communicated with each other.
  • the 2 land 602 cuts off the communication between the input port 6i and the second output port 6ob.
  • the first and second supply shutoff valves 61 and 62 have a complete shutoff state (fourth state) shown in FIG. 2 and a first partial communication state shown in FIG. 3, depending on the current supplied to the electromagnetic unit 6e. (Third state), the complete communication state (first state) shown in FIG. 4, and the second partial communication state (second state) shown in FIG. 5 are selectively formed.
  • the first and second supply shutoff valves 61 and 62 form a complete shutoff state
  • the first land 601 cuts off the communication between the input port 6i and the first and second output ports 6oa and 6ob.
  • the control device 100 of the liquid supply device 1 includes a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, an input / output interface, and various logic ICs (all of which are not shown).
  • the control device 100 includes a pressure sensor PS of the hydraulic actuators 11-22, and a main pressure sensor (not shown) that detects the pressure of the hydraulic oil in the oil passage L0 on the downstream side of the first and second linear solenoid valves 51 and 52. 1.
  • Input the detection value of a voltage sensor (not shown) that detects the voltage of the power supply of the second linear solenoid valves 51 and 52 and the first and second supply cutoff valves 61 and 62.
  • the control device 100 controls the duty of the pump 3 so that the hydraulic pressure in the oil passage L0 detected by the main pressure sensor becomes the target pressure, and is supplied to the electromagnetic part of the signal pressure generation valve of the main pressure generation valve 4. Control the current.
  • the first and second linears are supplied so that the hydraulic pressure corresponding to the request from the first and second linear solenoid valves 51 and 52 to the artificial muscle unit AM is supplied to each hydraulic actuator 11-22.
  • the hydraulic pressure command values for the solenoid valves 51 and 52 are set, and the current supplied to each solenoid unit 5e is controlled based on the hydraulic pressure command values.
  • the control device 100 is supplied to each solenoid unit 6e so that the first and second supply shutoff valves 61 and 62 form the complete communication state (see FIG. 4) while the artificial muscle unit AM is operated. Control the current.
  • control device 100 includes a current detecting unit that detects a current flowing through the solenoid portion 5e of the first linear solenoid valve 51 and a current detecting unit that detects a current flowing through the solenoid portion 5e of the second linear solenoid valve 52. (Neither is shown), the current detected by each current detector is monitored.
  • the control device 100 When hydraulic oil is supplied from the liquid supply device 1 to each hydraulic actuator 11-22 as an artificial muscle to operate the artificial muscle unit AM, the control device 100 has first and second supply shutoff valves 61 and 62. The current supplied to each electromagnetic unit 6e is controlled so as to form the complete communication state shown in 4. Further, in the control device 100, the hydraulic pressure output from the first and second linear solenoid valves 51 and 52 becomes the hydraulic pressure command value set in response to the request for the artificial muscle unit AM, that is, each hydraulic actuator 11-22. The current supplied to each solenoid unit 5e is controlled in this way.
  • the hydraulic oil regulated by the first linear solenoid valve 51 is a hydraulic actuator (first artificial muscle) via the input port 6i and the first output port 6oa of the first supply shutoff valve 61, the oil passage L11, and the inlet / outlet Fio. It is supplied into the tube T of 11. Further, the hydraulic oil regulated by the first linear solenoid valve 51 is a hydraulic actuator (second artificial) via the input port 6i and the second output port 6ob of the first supply shutoff valve 61, the oil passage L12 and the inlet / outlet Fio. (Muscle) 12 is supplied into the tube T.
  • the hydraulic oil regulated by the second linear solenoid valve 52 is a hydraulic actuator (first artificial) via the input port 6i and the first output port 6oa of the second supply shutoff valve 62, the oil passage L21 and the inlet / outlet Fio. It is supplied into the tube T of the muscle) 21.
  • the hydraulic oil regulated by the second linear solenoid valve 52 is a hydraulic actuator (second artificial) via the input port 6i and the second output port 6ob of the second supply shutoff valve 62, the oil passage L22 and the inlet / outlet Fio. It is supplied into the tube T of the muscle) 22.
  • the hydraulic oil from the pump 3 side is accurately and promptly adjusted by the first and second linear solenoid valves 51 and 52, and the hydraulic pressure in the tubes T of the hydraulic actuators 11 and 12 and the hydraulic actuators 21 and 22 are used.
  • the hydraulic pressure in the tube T can be set accurately according to the request to the artificial muscle unit AM.
  • the reliability and durability of the artificial muscle unit AM can be satisfactorily ensured.
  • control device 100 monitors the detected value from the pressure sensor PS of each hydraulic actuator 11-22 while operating the artificial muscle unit AM, and according to the detected value from each pressure sensor PS, the first and first and The states of the second supply shutoff valves 61 and 62 are switched. That is, the control device 100 detects the hydraulic command value to the first linear solenoid valve 51 and the pressure sensor (first pressure sensor) PS of the hydraulic pressure actuator 11 at predetermined time intervals while operating the artificial muscle unit AM. Difference ⁇ P 11 from the value, difference ⁇ P 12 between the hydraulic command value to the first linear solenoid valve 51 and the value detected from the pressure sensor (second pressure sensor) PS of the hydraulic pressure actuator 12, and the second linear solenoid valve.
  • Difference between the hydraulic command value to 52 and the value detected from the pressure sensor (first pressure sensor) PS of the hydraulic actuator 21 ⁇ P 21 , the hydraulic command value to the second linear solenoid valve 52 and the pressure of the hydraulic actuator 22 The difference ⁇ P 22 from the value detected from the sensor (second pressure sensor) PS is calculated.
  • the differences ⁇ P 11 , ⁇ P 12 , ⁇ P 21 , and ⁇ P 22 are all obtained by subtracting the detected value of the pressure sensor PS from the hydraulic pressure command value. Further, the control device 100 compares the differences ⁇ P 11 , ⁇ P 12 , ⁇ P 21 , and ⁇ P 22 with a predetermined threshold value.
  • the hydraulic pressure in the tube T detected by the pressure sensor PS corresponds to the first or second linear solenoid valve. It becomes smaller than the hydraulic pressure command value to 51 and 52, and the difference between the hydraulic pressure command value and the detection value of the pressure sensor PS becomes large. Therefore, when the difference ⁇ P 11 corresponding to the hydraulic actuator 11 exceeds the threshold value, the control device 100 controls the first supply so that the first supply shutoff valve 61 forms the first partial communication state shown in FIG. The current supplied to the electromagnetic part e of the shutoff valve 61 is controlled.
  • the hydraulic oil flows out from the hydraulic actuator 11 due to damage to the tube T or the like, the hydraulic oil is continuously supplied to the hydraulic actuator 12 via the second output port 6ob of the first supply shutoff valve 61.
  • the first land 601 blocks the inflow of hydraulic oil into the first output port 6oa of the first supply shutoff valve 61 while suppressing the disturbance of the behavior of the movable arm A driven by the hydraulic actuators 11 and 12. Further outflow of hydraulic oil from the hydraulic actuator 11 can be satisfactorily suppressed.
  • the control device 100 controls the first supply shutoff so that the first supply shutoff valve 61 forms the second partial communication state shown in FIG.
  • the current supplied to the electromagnetic part 6e of the valve 61 is controlled.
  • the second land 602 shuts off the inflow of hydraulic oil to the second output port 6ob of the first supply shutoff valve 61 while suppressing the disturbance of the behavior of the movable arm A driven by the hydraulic actuators 11 and 12. Further outflow of hydraulic oil from the hydraulic actuator 12 can be satisfactorily suppressed.
  • the control device 100 controls the second supply shutoff so that the second supply shutoff valve 62 forms the first partial communication state shown in FIG.
  • the current supplied to the electromagnetic part 6e of the valve 62 is controlled.
  • the first land 601 blocks the inflow of hydraulic oil into the first output port 6oa of the second supply shutoff valve 62 while suppressing the disturbance of the behavior of the movable arm A driven by the hydraulic actuators 21 and 22. Further outflow of hydraulic oil from the hydraulic actuator 21 can be satisfactorily suppressed.
  • the control device 100 controls the second supply shutoff so that the second supply shutoff valve 62 forms the second partial communication state shown in FIG.
  • the current supplied to the electromagnetic part 6e of the valve 62 is controlled.
  • the control device 100 stops the supply of current to the solenoid portion 5e of the first linear solenoid valve 51, and the first supply shutoff valve 61 is shown in the figure.
  • the supply of current to the solenoid portion 6e of the first supply shutoff valve 61 is stopped so as to form the complete shutoff state shown in 2.
  • the hydraulic oil from the first linear solenoid valve 51 to the input port 6i is supplied by the first land 601 of the spool 600 of the first supply shutoff valve 61. It is possible to cut off the inflow, that is, the supply of the hydraulic oil to the hydraulic actuators 11 and 12, and to satisfactorily suppress the further outflow of the hydraulic oil from the hydraulic actuators 11 and 12.
  • the control device 100 stops the supply of current to the solenoid portion 5e of the second linear solenoid valve 52, and the second supply shutoff valve 62 is shown in the figure.
  • the supply of current to the solenoid portion 6e of the second supply shutoff valve 62 is stopped so as to form the complete shutoff state shown in 2.
  • the control device 100 has an abnormality in the supply of hydraulic oil from at least one of the first and second linear solenoid valves 51 and 52 due to an energization abnormality based on the current detected by each of the above-mentioned current detection units.
  • the supply of the current to the corresponding solenoid unit 6e is stopped so that the first and / or the second supply shutoff valves 61 and 62 form the complete shutoff state shown in FIG.
  • the outflow of the hydraulic oil from the hydraulic actuator 11-22 side to the input port 6i side can be regulated by the first land 601.
  • the first and second supply shutoff valves 61 and 62 are outflow control units that regulate the outflow of hydraulic oil from the hydraulic oil passage connecting the tube T of the hydraulic actuator 11-22 and the tank 2. Also works as.
  • an abnormality occurs in the supply of hydraulic oil from at least one of the first and second linear solenoid valves 51 and 52 to at least one tube T of the hydraulic actuator 11-22.
  • the hydraulic actuator 11-12 as an artificial muscle, that is, the artificial muscle unit AM can be operated properly and safely.
  • the power supply to the solenoid portion 5e is cut off, so that the hydraulic pressure output from the first and second linear solenoid valves 51 and 52 is stopped.
  • the spools 600 of the first and second supply shutoff valves 61 and 62 are positioned in the completely shutoff state shown in FIG. 2 by the urging force of the spring SP. It will be returned promptly.
  • the first land 601 regulates the outflow of hydraulic oil from the hydraulic actuator 11-22 side to the input port 6i side of the first and second supply shutoff valves 61 and 62. , Occurrence of unintended operation of the movable arm A driven by the hydraulic actuator 11-12 can be satisfactorily suppressed.
  • ⁇ P 11 - ⁇ P 22 expands, to hydraulic actuators 11-22 corresponding with the first and / or second supply cutoff valve 61, 62 as supply interrupting unit in accordance with the enlargement of the difference ⁇ P 11 - ⁇ P 22
  • the supply of hydraulic oil is cut off.
  • the first and / or the second linear solenoid valve 51 is provided by the first and / or the second supply shutoff valves 61 and 62. Since the supply of the hydraulic oil from the hydraulic actuator 11-22 to the hydraulic actuator 11-22 is cut off, it is possible to satisfactorily suppress the further outflow of the hydraulic oil from the hydraulic actuator 11-22.
  • solenoid valves are adopted as the first and second supply shutoff valves 61 and 62, and a pressure sensor PS is provided for each of the hydraulic actuators 11-22.
  • the control device 100 cuts off the supply of hydraulic oil from the first and / or the second linear solenoid valves 51 and 52 to the corresponding hydraulic actuators 11-22 based on the detection value of each pressure sensor PS.
  • the first and / or the second supply shutoff valves 61 and 62 are controlled. As a result, it is possible to accurately detect the expansion of the difference ⁇ P 11 ⁇ ⁇ P 22 and satisfactorily suppress the outflow of hydraulic oil due to damage to the hydraulic actuator 11-22 or the like.
  • the liquid supply device 1 includes hydraulic actuators 11 and 12 to which hydraulic pressure is supplied from the first linear solenoid valve 51, and hydraulic actuators 21 and 22 to which hydraulic pressure is supplied from the second linear solenoid valve 52.
  • the liquid supply device of the present disclosure is not limited to this. That is, hydraulic pressure may be supplied from a single linear solenoid valve 50 to a single hydraulic actuator 10 as an artificial muscle, as in the liquid supply device 1'of the artificial muscle unit AM'shown in FIG.
  • the supply cutoff unit is controlled by an input port 6i connected to the linear solenoid valve 50, an output port 6o connected to the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 10, a spool 606, a spring SP, and a control device 100.
  • a two-way valve (solenoid valve) 60 including the solenoid portion 6e or the like may be adopted. Even in such a liquid supply device 1', the expansion of the difference between the hydraulic pressure in the hydraulic actuator 10 and the hydraulic pressure command value for the linear solenoid valve 50 is accurately detected, and the outflow of hydraulic oil due to damage to the hydraulic actuator 10 is good. It is possible to suppress it.
  • control routine shown in FIG. 7 is executed by the control device 100 in order to suppress the outflow of hydraulic oil due to the breakage of the hydraulic actuators 11-22 and the like. good.
  • the control routine of FIG. 7 is repeatedly executed by the control device 100 at predetermined time intervals while the artificial muscle unit AM is operating.
  • the control routine of FIG. 7 will be described by taking the hydraulic actuators 11 and 12 to which hydraulic oil is supplied from the first linear solenoid valve 51 via the first supply shutoff valve 61 as an example.
  • the control device 100 detects the detection value from the pressure sensor PS of the hydraulic actuator 11 (hereinafter referred to as “detection value P1”) and the detection from the pressure sensor PS of the hydraulic actuator 12.
  • the value (hereinafter referred to as “detection value P2”) and the hydraulic command value to the first linear solenoid valve 51 are acquired (step S100).
  • the control device 100 sets a threshold value ⁇ Pref, which is a relatively small positive value corresponding to the hydraulic pressure command value acquired in step S100 (step S110).
  • step S100 the control device 100 corresponds to the hydraulic pressure command value acquired in step S100 from a map (not shown) that defines the relationship between the hydraulic pressure command value and the threshold value ⁇ Pref so that the threshold value ⁇ Pref increases as the hydraulic pressure command value increases.
  • the threshold value ⁇ Pref is derived.
  • the control device 100 calculates a pressure difference ⁇ P which is an absolute value of the difference (P1-P2) between the detected values P1 and P2 acquired in step S100 (step S120), and the pressure difference ⁇ P is set in step S110. It is determined whether or not it is larger than the threshold value ⁇ Pref (step S130). When it is determined that the pressure difference ⁇ P is equal to or less than the threshold value ⁇ Pref and the hydraulic pressures in the hydraulic actuators 11 and 12 are substantially the same (step S130: NO), the control device 100 continuously completes the first supply shutoff valve 61. The routine of FIG. 7 is temporarily terminated without changing the supply state of the current to the electromagnetic portion 6e of the first supply shutoff valve 61 so as to form the communication state.
  • step S130 when it is determined that the pressure difference ⁇ P is larger than the threshold value ⁇ Pref and the oil pressure in one of the hydraulic pressure actuators 11 and 12 is lower than that in the other (step S130: YES), the control device 100 determines.
  • the detection values P1 and P2 acquired in step S100 are compared, and the first supply is cut off so as to cut off the supply of hydraulic oil to the hydraulic actuator 11 or 12 corresponding to the lower of the detected values P1 and P2.
  • the valve 61 is controlled (step S140), and the routine of FIG. 7 is temporarily terminated. That is, in step S140, when the detected value P1 is lower than the detected value P2, the solenoid unit of the first supply shutoff valve 61 forms the first partial communication state.
  • the control device 100 is supplied to the electromagnetic part e of the first supply shutoff valve 61 so that the first supply shutoff valve 61 forms the second partial communication state. Control the current.
  • the two hydraulic actuators 11 and 12 The first supply shutoff valve 61 is controlled so as to shut off the supply of the hydraulic oil to one of which the hydraulic pressure is low.
  • the hydraulic oil hydraulic pressure
  • the hydraulic oil hydraulic pressure
  • the second supply shutoff valve 62 corresponding to the hydraulic actuators 21 and 22 to which hydraulic oil is supplied from the second linear solenoid valve 52 can also be controlled in the same manner as the first supply shutoff valve 61 by the control routine of FIG. ..
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a main part of yet another artificial muscle unit AMB of the present disclosure.
  • the same elements as the elements related to the artificial muscle unit AM are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • each of the first and second supply cutoff valves 61 and 62 as supply cutoff portions is used as the first and second two-way valves 65. , 66 is equivalent to the one replaced.
  • the hydraulic actuators 110, 120, 210 and 220 used together with the liquid supply device 1B can drive the movable arm A, and the hydraulic oil inlet (liquid inlet) Fi provided at one end of the tube T. And the hydraulic oil outlet (liquid outlet) Fo provided at the other end of the tube T.
  • the hydraulic oil regulated by the first linear solenoid valve 51 is supplied to the tubes T of the hydraulic actuators 110 and 120, and the pressure is adjusted by the second linear solenoid valve 52 to the tubes T of the hydraulic actuators 210 and 220.
  • the hydraulic oil is supplied.
  • the first two-way valve 65 is between the first linear solenoid valve 51 and the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 110, and between the second linear solenoid valve 52 and the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 210. Is placed in.
  • the second two-way valve 66 is between the first linear solenoid valve 51 and the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 120, and between the second linear solenoid valve 52 and the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 220. Is placed in.
  • the first two-way valve 65 includes a first input port 65i, a first output port 65o, a first holding pressure port 65h, a first signal pressure port 65s, and a first spool 650, which are formed in a valve body (not shown). Includes a first spring (first urging member) SP1. As shown in FIG. 8, the first input port 65i and the first output port 65o of the first two-way valve 65 are arranged at intervals in the axial direction of the first spool 650, and the first holding pressure port 65h and the first It is located between the signal pressure port 65s and the signal pressure port 65s in the axial direction.
  • the first input port 65i is connected to the output ports 5o of the first or second linear solenoid valves 51 and 52 via an oil passage formed in the valve body.
  • the first output port 65o of the first two-way valve 65 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 110 (tube T) as the first artificial muscle via the oil passage L11. Will be done.
  • the first output port 65o of the first two-way valve 65 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 210 (tube T) as the first artificial muscle via the oil passage L21. Connected to.
  • first holding pressure port 65h of the first two-way valve 65 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 110 (tube T) via the oil passage L31. Further, the first holding pressure port 65h of the first two-way valve 65 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 210 (tube T) via the oil passage L41. Further, the first signal pressure port 65s of the first two-way valve 65 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is the hydraulic oil outlet of the hydraulic actuator 120 (tube T) as the second artificial muscle via the oil passage L34. Connected to Fo. Further, the first signal pressure port 65s of the first two-way valve 65 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is the hydraulic oil outlet of the hydraulic actuator 220 (tube T) as the second artificial muscle via the oil passage L44. Connected to Fo.
  • the first spool 650 of the first two-way valve 65 includes a first land 651, a second land 652, and a shaft portion 653 between the two.
  • the first and second lands 651 and 652 are formed in a columnar shape having the same outer diameter (cross-sectional area) as each other.
  • the shaft portion 653 is formed in a columnar shape having an outer diameter (cross-sectional area) smaller than the outer diameter (cross-sectional area) of the first and second lands 651 and 652, and is formed along the axis of the first spool 650. And extends coaxially with the second land 651,652.
  • the distance between the first and second lands 651 and 652, that is, the axial length of the shaft portion 653, is such that the first input port 65i and the first output port 65o communicate with each other through the space between the first and second lands 651 and 652. It is determined to be possible.
  • the hydraulic pressure (hydraulic pressure) supplied to the first holding pressure port 65h acts on the end surface on the opposite side of the shaft portion 653 of the first land 651, and the shaft portion 653 of the second land 652 is used. It is slidably arranged in the valve body in the axial direction so that the hydraulic pressure (hydraulic pressure) supplied to the first signal pressure port 65s acts on the opposite end face.
  • the first spring SP1 of the first two-way valve 65 is arranged in the valve body so as to urge the first spool 650 from the first holding pressure port 65h side to the first signal pressure port 65s side.
  • the first spool 650 In the mounted state of the first two-way valve 65, that is, in the state where hydraulic pressure is not supplied to the first holding pressure port 65h and the first signal pressure port 65s, as shown in FIG. 8, the first spool 650 is set by the first spring SP1. 1 It is urged to the signal pressure port 65s side, whereby the first input port 65i and the first output port 65o communicate with each other.
  • the second two-way valve 66 includes a second input port 66i, a second output port 66o, a second holding pressure port 66h, a second signal pressure port 66s, a second spool 660, and a second spool formed on the valve body, respectively. Includes a spring (second urging member) SP2. As shown in FIG. 8, the second input port 66i and the second output port 66o of the second two-way valve 66 are arranged at intervals in the axial direction of the second spool 660, and the second holding pressure port 66h and the second It is located between the signal pressure port 66s and the signal pressure port 66s in the axial direction.
  • the second input port 66i is connected to the output port 5o of the first or second linear solenoid valves 51 and 52 via an oil passage formed in the valve body.
  • the second output port 66o of the second two-way valve 66 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 120 (tube T) via the oil passage L12.
  • the second output port 66o of the second two-way valve 66 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 220 (tube T) via the oil passage L22.
  • the second holding pressure port 66h of the second two-way valve 66 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 120 (tube T) via the oil passage L32.
  • the second holding pressure port 66h of the second two-way valve 66 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 220 (tube T) via the oil passage L42.
  • the second signal pressure port 66s of the second two-way valve 66 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 110 (tube T) via the oil passage L33.
  • the second signal pressure port 66s of the second two-way valve 66 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 210 (tube T) via the oil passage L43.
  • the second spool 660 of the second two-way valve 66 includes a first land 661, a second land 662, and a shaft portion 663 between the two.
  • the first and second lands 661 and 662 are formed in a columnar shape having the same outer diameter (cross-sectional area) as each other.
  • the shaft portion 663 is formed in a columnar shape having an outer diameter (cross-sectional area) smaller than the outer diameter (cross-sectional area) of the first and second lands 661 and 662, and is first along the axis of the second spool 660. And extends coaxially with the second land 661,662.
  • the distance between the first and second lands 661,662, that is, the axial length of the shaft portion 663, is such that the second input port 66i and the second output port 66o communicate with each other through the space between the first and second lands 661 and 662. It is determined to be possible.
  • the hydraulic pressure (hydraulic pressure) supplied to the second holding pressure port 66h acts on the end surface on the opposite side of the shaft portion 663 of the first land 661, and the shaft portion 663 of the second land 662 It is slidably arranged in the valve body in the axial direction so that the hydraulic pressure (hydraulic pressure) supplied to the second signal pressure port 66s acts on the opposite end surface.
  • the second spring SP2 of the second two-way valve 66 is arranged in the valve body so as to urge the second spool 660 from the second holding pressure port 66h side to the second signal pressure port 66s side.
  • the second spool 660 In the mounted state of the second two-way valve 66, that is, in the state where hydraulic pressure is not supplied to the second holding pressure port 66h and the second signal pressure port 66s, as shown in FIG. 8, the second spool 660 is second by the second spring SP2. 2 The signal pressure port 66s is urged so that the second input port 66i and the second output port 66o communicate with each other.
  • hydraulic oil is supplied from the first linear solenoid valve 51 to the first input port 65i of the first two-way valve 65 and the second input port 66i of the second two-way valve 66. Then, the hydraulic oil is supplied from the first output port 65o of the first two-way valve 65 into the tube T of the hydraulic actuator 110 as the first artificial muscle via the oil passage L11 and the hydraulic oil inlet Fi. Further, hydraulic oil is supplied from the second output port 66o of the second two-way valve 66 into the tube T of the hydraulic actuator 120 as the second artificial muscle via the oil passage L12 and the hydraulic oil inlet Fi.
  • a part of the hydraulic oil supplied into the tube T of the hydraulic actuator 110 flows into the first holding pressure port 65h of the first two-way valve 65 through the hydraulic oil outlet Fo and the oil passage L31, and at the same time. It flows into the second signal pressure port 66s of the second two-way valve 66 via the oil passage L33. Further, a part of the hydraulic oil supplied into the tube T of the hydraulic actuator 120 flows into the second holding pressure port 66h of the second two-way valve 66 through the hydraulic oil outlet Fo and the oil passage L32, and also It flows into the first signal pressure port 65s of the first two-way valve 65 through the oil passage L34.
  • the pressure of the hydraulic oil flowing out from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 110 is the same as the pressure of the hydraulic oil.
  • the pressure of the hydraulic oil flowing out from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 120 becomes equal to each other. Therefore, if both the hydraulic actuators 110 and 120 are normal, the thrust applied to the first land 651 of the first spool 650 by the action of the hydraulic pressure supplied from the hydraulic actuator 110 to the first holding pressure port 65h, The thrust applied to the second land 652 of the first spool 650 is balanced by the action of the hydraulic pressure supplied from the hydraulic actuator 120 to the first signal pressure port 65s.
  • the first two-way valve 65 is maintained in the mounted state (see FIG. 8) in which the first spool 650 is urged toward the first signal pressure port 65s by the first spring SP1, whereby the first input port.
  • the inflow of hydraulic oil from the 65i to the first output port 65o is allowed. If both the hydraulic actuators 110 and 120 are normal, the thrust applied to the first land 661 of the second spool 660 by the action of the hydraulic pressure supplied from the hydraulic actuator 120 to the second holding pressure port 66h.
  • the thrust applied to the second land 662 of the second spool 660 by the action of the hydraulic pressure supplied from the hydraulic actuator 110 to the second signal pressure port 66s is balanced.
  • the second two-way valve 66 is maintained in a mounted state in which the second spool 660 is urged to the second signal pressure port 66s side by the second spring SP2, whereby the second output from the second input port 66i.
  • the inflow of hydraulic oil into the port 66o is allowed.
  • the first spool 650 is moved to the first holding pressure port 65h side against the urging force of the first spring SP1 by the hydraulic pressure-based thrust supplied from the hydraulic actuator 120 to the first signal pressure port 65s.
  • the first spool 650 makes it possible to cut off the communication between the first input port 65i and the first output port 65o. Further, even if the hydraulic oil is not supplied from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 110 to the second signal pressure port 66s of the second two-way valve 66 due to damage of the tube T or the like, the second two-way valve 66 is the second.
  • Hydraulic pressure (hydraulic oil) is continuously supplied to the holding pressure port 66h from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 120 as the second artificial muscle.
  • the second two-way valve 66 can be maintained in the mounted state, and the second input port 66i and the second output port 66o can be continuously communicated with each other by the second spool 660.
  • the second spool 660 is moved to the second holding pressure port 66h side against the urging force of the second spring SP2 by the hydraulic pressure-based thrust supplied from the hydraulic actuator 110 to the second signal pressure port 66s.
  • the second spool 660 makes it possible to cut off the communication between the second input port 66i and the second output port 66o. Further, even if the hydraulic oil is not supplied from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 120 to the first signal pressure port 65s of the first two-way valve 65 due to damage of the tube T or the like, the first two-way valve 65 is the first.
  • Hydraulic pressure (hydraulic oil) is continuously supplied to the holding pressure port 65h from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 110 as the first artificial muscle.
  • the first two-way valve 65 can be maintained in the mounted state, and the first spool 650 can continuously communicate the first input port 65i and the first output port 65o.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a main part of the other artificial muscle unit AMC of the present disclosure.
  • the same elements as the elements related to the artificial muscle units AM and AMB are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • the liquid supply device 1C of the artificial muscle unit AMC shown in FIG. 11 is used together with the hydraulic actuator 11-22, and like the liquid supply device 1B, the liquid supply device 1 serves as a supply cutoff unit. It corresponds to the one in which each of the 1st and 2nd supply shutoff valves 61 and 62 is replaced with the 1st and 2nd two-way valves 65 and 66.
  • the first output port 65o of the first two-way valve 65 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 11 (tube T) via the oil passage L11. Be connected.
  • first output port 65o of the first two-way valve 65 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the inlet / outlet Fio of the hydraulic oil of the hydraulic actuator 21 (tube T) via the oil passage L21.
  • a first orifice (throttle) Or1 is installed in the middle of the oil passages L11 and L21, and the first output port 65o operates the hydraulic actuator 11 or 21 via the first orifice Or1. It communicates with the oil inlet / outlet Fio.
  • the second output port 66o of the second two-way valve 66 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the inlet / outlet Fio of the hydraulic oil of the hydraulic actuator 12 (tube T) via the oil passage L12.
  • the second output port 66o of the second two-way valve 66 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the inlet / outlet Fio of the hydraulic oil of the hydraulic actuator 22 (tube T) via the oil passage L22.
  • a second orifice (throttle) Or2 is installed in the middle of the oil passages L12 and L22, and the second output port 66o operates the hydraulic actuator 12 or 22 via the second orifice Or2. It communicates with the oil inlet / outlet Fio.
  • the first holding pressure port 65h of the first two-way valve 65 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected between the first orifice Or1 and the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 11 via the oil passage L31. It communicates with the oil passage L11. Further, the first holding pressure port 65h of the first two-way valve 65 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the first orifice Or1 and the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 21 via the oil passage L41. It communicates with the oil passage L11 between them.
  • first signal pressure port 65s of the first two-way valve 65 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the second orifice Or2 and the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 12 via the oil passage L34. It communicates with the oil passage L12 between them.
  • first signal pressure port 65s of the first two-way valve 65 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the second orifice Or2 and the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 22 via the oil passage L44. It communicates with the oil passage L22 between them.
  • the second holding pressure port 66h of the second two-way valve 66 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the second orifice Or2 and the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 12 via the oil passage L32. It communicates with the oil passage L12 between them.
  • the second holding pressure port 66h of the second two-way valve 66 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the second orifice Or2 and the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 22 via the oil passage L42. It communicates with the oil passage L22 between them.
  • the second signal pressure port 66s of the second two-way valve 66 corresponding to the first linear solenoid valve 51 is connected to the first orifice Or1 and the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 11 via the oil passage L33. It communicates with the oil passage L11 between them.
  • the second signal pressure port 66s of the second two-way valve 66 corresponding to the second linear solenoid valve 52 is connected to the first orifice Or1 and the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 21 via the oil passage L43. It communicates with the oil passage L21 between them.
  • hydraulic oil is supplied from the second linear solenoid valve 52 to the first input port 65i of the first two-way valve 65 and the second input port 66i of the second two-way valve 66. Then, hydraulic oil is supplied from the first output port 65o of the first two-way valve 65 into the tube T of the hydraulic actuator 21 as the first artificial muscle via the oil passage L21 and the inlet / outlet Fio. Further, hydraulic oil is supplied from the second output port 66o of the second two-way valve 66 into the tube T of the hydraulic actuator 22 as the second artificial muscle via the oil passage L22 and the inlet / outlet Fio.
  • hydraulic oil flows from the oil passage L21 between the first orifice Or1 and the inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 21 to the first holding pressure port 65h of the first two-way valve 65 via the oil passage L41, and the oil flows.
  • the hydraulic oil flows into the second signal pressure port 66s of the second two-way valve 66 via the passage L43.
  • hydraulic oil flows from the oil passage L22 between the second orifice Or2 and the inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 22 into the second holding pressure port 66h of the second two-way valve 66 via the oil passage L42, and at the same time.
  • the hydraulic oil flows into the first signal pressure port 65s of the first two-way valve 65 through the oil passage L44.
  • both the hydraulic actuators 21 and 22 are normal, the thrust applied to the first land 661 of the second spool 660 by the action of the hydraulic pressure supplied from the hydraulic actuator 22 to the second holding pressure port 66h.
  • the thrust applied to the second land 662 of the second spool 660 by the action of the hydraulic pressure supplied from the hydraulic actuator 21 to the second signal pressure port 66s is balanced.
  • the second two-way valve 66 is maintained in the mounted state, whereby the inflow of hydraulic oil from the second input port 66i to the second output port 66o is allowed.
  • the first spool 650 is moved to the first holding pressure port 65h side against the urging force of the first spring SP1 by the thrust based on the hydraulic pressure supplied from the hydraulic actuator 22 side to the first signal pressure port 65s.
  • the first spool 650 makes it possible to cut off the communication between the first input port 65i and the first output port 65o.
  • the operation is performed from the oil passage L21 between the first orifice Or1 and the inlet / outlet Fio to the second signal pressure port 66s of the second two-way valve 66 via the oil passage L43.
  • the second holding pressure port 66h of the second two-way valve 66 is hydraulically (hydraulic) from the oil passage L22 between the second orifice Or2 and the inlet / outlet Fio via the oil passage L42. Will continue to be supplied.
  • the second two-way valve 66 can be maintained in the mounted state, and the second input port 66i and the second output port 66o can be continuously communicated with each other by the second spool 660.
  • the second spool 660 is moved to the second holding pressure port 66h side against the urging force of the second spring SP2 by the thrust based on the hydraulic pressure supplied from the hydraulic actuator 21 side to the second signal pressure port 66s.
  • the second spool 660 makes it possible to cut off the communication between the second input port 66i and the second output port 66o.
  • hydraulic oil cannot be supplied from the oil passage L22 between the second orifice Or2 and the inlet / outlet Fio to the first signal pressure port 65s of the first two-way valve 65.
  • hydraulic pressure (hydraulic oil) is continuously supplied from the oil passage L21 between the first orifice Or1 and the inlet / outlet Fio to the first holding pressure port 65h of the first two-way valve 65 via the oil passage L41.
  • the oil is continuously supplied from the oil passage L21 between the first orifice Or1 and the inlet / outlet Fio to the first holding pressure port 65h of the first two-way valve 65 via the oil passage L41.
  • the oil As a result, the first two-way valve 65 can be maintained in the mounted state, and the first spool 650 can continuously communicate the first input port 65i and the first output port 65o.
  • the hydraulic actuators 11 and 12 can be operated in the same manner as the hydraulic actuators 21 and 22. Further, according to the liquid supply device 1C, after the hydraulic oil starts to flow out from one of the hydraulic actuators 11 and 12 or one of the hydraulic actuators 21 and 22 due to breakage of the tube T or the like, the first or second holding is performed. The supply of hydraulic oil to the pressure ports 65h and 66h can be stopped at an early stage. Further, in the liquid supply device 1C, it is not necessary to provide the hydraulic actuator 11-22 with a dedicated liquid outlet or a liquid passage connected to the liquid outlet, so that the mountability of the hydraulic actuator 11-22 can be further improved. ..
  • FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing a main part of the other artificial muscle unit AMD of the present disclosure.
  • the same elements as the elements related to the artificial muscle unit AM-AMC are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • the liquid supply device 1D of the artificial muscle unit AMD shown in FIG. 14 is used together with the hydraulic actuators 110-220, and in the liquid supply device 1, the first and second supply cutoff valves 61 as supply cutoff portions are used. , 62 are each replaced with a spool valve 67.
  • the spool valve 67 includes an input port 6i, a first output port 6oa, a second output port 6ob, a first signal pressure port 6sa, and a second signal pressure port 6sb formed in a valve body (not shown). It includes a spool 670, a first spring SP1 and a second spring SP2.
  • the first and second output ports 6oa and 6ob are arranged at intervals in the axial direction of the spool 670, and the input ports 6i are the first and second output ports 6oa and 6ob in the axial direction of the spool 670.
  • the first output port 6oa is located on the first signal pressure port 6sa side of the input port 6i in the axial direction of the spool 670
  • the second output port 6ob is the second of the input port 6i in the axial direction. It is located on the signal pressure port 6sb side. As shown in FIG.
  • the input port 6i is connected to the output port 5o of the first or second linear solenoid valves 51 and 52 via an oil passage formed in the valve body.
  • the first output port 6oa is connected to the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 110 or 210 (tube T) as the first artificial muscle via the oil passage L11 or L21.
  • the second output port 6ob is connected to the hydraulic oil inlet Fi of the hydraulic actuator 120 or 220 (tube T) as the second artificial muscle via the oil passage L12 or L22.
  • the first signal pressure port 6sa is connected to the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 120 or 220 (tube T) via the oil passage L34 or L44.
  • the second signal pressure port 6sb is connected to the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 110 or 210 (tube T) via the oil passage L33 or L43.
  • the spool 670 of the spool valve 67 includes a first land 671, a second land 672, and a shaft portion 673 between the two.
  • the first and second lands 671 and 672 are formed in a columnar shape having the same outer diameter (cross-sectional area) as each other.
  • the shaft portion 673 is formed in a columnar shape having an outer diameter (cross-sectional area) smaller than the outer diameter (cross-sectional area) of the first and second lands 671,672, and the first and first shaft portions 673 are formed along the axis of the spool 670. It extends coaxially with 2 lands 671 and 672.
  • the spacing between the first and second lands 671,672, that is, the axial length of the shaft portion 673, is such that the input port 6i and the first and second output ports 6oa, 6ob pass through the space between the first and second lands 671,672. It is stipulated that both sides can communicate with each other.
  • the hydraulic pressure (hydraulic pressure) supplied to the first signal pressure port 6sa acts on the end surface of the first land 671 opposite to the shaft portion 673, and the spool 670 is on the opposite side of the shaft portion 673 of the second land 672.
  • the hydraulic pressure (hydraulic pressure) supplied to the second signal pressure port 6sb acts on the end face of the valve body so as to be slidably arranged in the valve body in the axial direction.
  • the first spring SP1 of the spool valve 67 is arranged in the valve body in a state where the spool 670 is preloaded so as to urge the spool 670 from the first signal pressure port 6sa side to the second signal pressure port 6sb side.
  • the second spring SP2 has the same specifications as the first spring SP1, and the valve body is preloaded so that the spool 670 is urged from the second signal pressure port 6sb side to the first signal pressure port 6sa side. Placed inside.
  • the spool valve 67 that is, in the state where hydraulic pressure is not supplied to the first and second signal pressure ports 6sa and 6sb, as shown in FIG. 14, the spool 670 has the urging forces of the first and second springs SP1 and SP2. It is held from both sides by the balance of the above, whereby both the input port 6i and the first and second output ports 6oa and 6ob communicate with each other.
  • the pressure of the hydraulic oil flowing out from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 110 and the pressure of the hydraulic oil flowing out from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 120 are different.
  • the pressure of the hydraulic oil flowing out from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 210 becomes equal to each other, and the pressure of the hydraulic oil flowing out from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 220 becomes equal to each other. Therefore, if both the hydraulic actuators 110 and 120 are normal, the spool valve 67 corresponding to both is maintained in the mounted state (see FIG. 14), whereby the input port 6i to the first and second output ports 6oa are maintained. , The inflow of hydraulic oil into 6ob is allowed.
  • both the hydraulic actuators 210 and 220 are normal, the spool valves 67 corresponding to both are also maintained in the mounted state, whereby the hydraulic oil from the input port 6i to the first and second output ports 6oa and 6ob is maintained. Inflow is allowed.
  • the spool 670 is moved to the second signal pressure port 6sb against the forces from the first and second springs SP1 and SP2 by the hydraulic pressure-based thrust supplied from the hydraulic pressure actuator 120 or 220 to the first signal pressure port 6sa. It is possible to move to the side and cut off the communication between the input port 6i and the first output port 6oa by the first land 671 while the input port 6i and the second output port 6ob are continuously communicated by the spool 670. Will be.
  • the hydraulic actuator 120 or 220 when hydraulic oil flows out from the hydraulic actuator 120 or 220 (only) as the second artificial muscle due to damage to the tube T, the sealing member, or the like, the hydraulic actuator 120 or 220 is concerned.
  • the hydraulic oil is not supplied from the hydraulic oil outlet Fo to the first signal pressure port 6sa of the spool valve 67, and the hydraulic pressure acting on the first land 671 of the spool 670 decreases.
  • hydraulic oil (hydraulic pressure) is continuously supplied to the second signal pressure port 6sb from the hydraulic oil outlet Fo of the hydraulic actuator 110 or 210 as the first artificial muscle.
  • the spool 670 is moved to the first signal pressure port 6sa against the forces from the first and second springs SP1 and SP2 by the hydraulic pressure-based thrust supplied from the hydraulic actuator 110 or 210 to the second signal pressure port 6sb. It is possible to move to the side and cut off the communication between the input port 6i and the second output port 6ob by the second land 672 while the input port 6i and the first output port 6oa are continuously communicated by the spool 670. Will be.
  • FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing another artificial muscle unit AME of the present disclosure.
  • the same elements as the elements related to the artificial muscle unit AM-AMD are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • the liquid supply device 1E of the artificial muscle unit AME shown in FIG. 17 corresponds to the above liquid supply device 1 in which the first and second supply shutoff valves 61 and 62 are omitted and a control valve (pressure regulating valve) 7 is added. do. That is, in the liquid supply device 1E of the artificial muscle unit AME, the output port 5o of the first linear solenoid valve 51 passes through the oil passage L11 and the inlet / outlet of the hydraulic oil of the hydraulic actuator 11 (tube T) as the first artificial muscle Fio. It is also connected to the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 12 (tube T) as the second artificial muscle via the oil passage L12.
  • the second linear solenoid valve 52 instead of adjusting the hydraulic oil to the hydraulic actuator 21 as the first artificial muscle and the hydraulic actuator 22 (tube T) as the second artificial muscle.
  • the hydraulic oil from the pump 3 side is adjusted and supplied as a signal pressure from the output port 5o to the control valve 7.
  • the control valve 7 of the liquid supply device 1E regulates the hydraulic oil from the pump 3 side according to the signal pressure from the second linear solenoid valve 52, and serves as the hydraulic actuator 21 as the first artificial muscle and the second artificial muscle. It is supplied to the hydraulic actuator 22 (tube T) of.
  • the control valve 7 is a spool valve including a spool 7s movably arranged in the valve body and a spring 7sp for urging the spool 7s.
  • the control valve 7 includes an input port 7i, an output port 7o, a feedback port 7f, a signal pressure input port 7c, and a drain port 7d.
  • the input port 7i communicates with the above L0.
  • the output port 7o is connected to the hydraulic oil inlet / outlet Fio of the hydraulic actuator 21 (tube T) via the oil passage L21, and the hydraulic oil inlet / outlet of the hydraulic actuator 22 (tube T) via the oil passage L22. Connected to Fio.
  • the feedback port 7f communicates with the output port 7o.
  • the signal pressure input port 7c communicates with the output port 5o of the second linear solenoid valve 52 via an oil passage formed in the valve body.
  • the drain port 7d communicates with the inside of the tank 2 via the oil passage L3.
  • the spool 7s of the control valve 7 moves in the axial direction against the urging force of the spring 7sp by the signal pressure from the second linear solenoid valve 52 acting on the solenoid portion 50e according to the applied current. ..
  • the thrust applied to the spool 7s by the action of the signal pressure, the urging force of the spring 7sp, and the thrust acting on the spool 7s by the hydraulic pressure supplied from the output port 7o to the feedback port 7f are balanced. It is desired that a part of the hydraulic oil supplied to the input port 7i from the pump 3 side is appropriately drained via the drain port 7d and supplied from the output port 7o to the tubes T of the hydraulic actuators 21 and 22. The pressure can be adjusted accurately.
  • the control device 100E of the artificial muscle unit AME stops the supply of the current to the electromagnetic portion 5e of the first linear solenoid valve 51.
  • the hydraulic oil is supplied to the hydraulic actuators 11 and 12 by the first linear solenoid valve 51 as the supply cutoff portion. It can be shut off to prevent further outflow of hydraulic oil from at least one of the hydraulic actuators 11 and 12.
  • the control device 100E stops the supply of the current to the solenoid portion 5e of the second linear solenoid valve 52.
  • the control valve 7 as a supply cutoff portion shuts off the supply of hydraulic oil to the hydraulic actuators 21 and 22. Further outflow of hydraulic oil from at least one of the hydraulic actuators 21 and 22 can be suppressed. Further, in the liquid supply device 1E of the artificial muscle unit AME, the control routine shown in FIG. 7 may be executed by the control device 100E in order to suppress the outflow of hydraulic oil due to the breakage of the hydraulic actuators 11-22 and the like. ..
  • the pressure sensor PS for detecting the hydraulic pressure in the tube T such as the hydraulic actuator 11-22 may be omitted.
  • the presence or absence of an abnormality such as damage to the hydraulic actuators 11-22 and the like may be indirectly determined.
  • the hydraulic actuators 10, 11-22, 110-220 as artificial muscles include a tube T that expands in the radial direction and contracts in the axial direction when hydraulic oil is supplied.
  • a Macchiben type artificial muscle including a braided sleeve S covering the tube T
  • the configuration of the hydraulic actuators 10, 11-22, 110-220 is not limited to this. That is, the hydraulic actuators 10, 11-22, 110-220 are formed of, for example, an inner cylindrical member formed of an elastic body and coaxially arranged outside the inner tubular member to have an outer cylindrical shape. It may be an axial fiber reinforced hydraulic actuator (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-137516) including a member and a fiber layer arranged between the inner cylindrical member and the outer tubular member.
  • the liquid supply devices 1, 1', 1B, 1C, 1D, 1E may be configured to supply a liquid other than hydraulic oil such as water to the hydraulic actuators 11-22, 110-220 and the like.
  • the first and second linear solenoid valves 51 and 52 are replaced with a linear solenoid valve that outputs a signal pressure according to the current supplied to the solenoid part and a control valve that regulates the hydraulic oil according to the signal pressure. You may.
  • the liquid pressure to the hydraulic pressure actuator 11-22 or the like is set so that the hydraulic pressure detected by the pressure sensor PS becomes the required pressure. It may include a flow control valve for controlling the flow rate.
  • At least one of the first and second linear solenoid valves 51 and 52 may be a normally open valve.
  • the normally open valve balances the thrust from the solenoid part and the thrust due to the hydraulic pressure supplied to the feedback port so as to act in the same direction as the thrust from the solenoid part with the urging force of the spring.
  • the output pressure (driving pressure) is used as a feedback pressure inside the sleeve accommodating the spool to the spool. It may be configured to act (see, for example, JP-A-2020-41687).
  • the control valve 7 may also be configured so that the output pressure (driving pressure) acts on the spool as a feedback pressure inside the spool.
  • the artificial muscle unit AM-AME as a robot device may include a plurality of joints or may be configured as a robot arm. Further, the artificial muscle unit AM-AME may be applied to a walking robot, a wearable robot, or the like.
  • the liquid supply device of the present disclosure includes at least one artificial muscle (10,11,12,21,22,110,120,210,220) that operates by receiving a liquid supply, and the artificial muscle.
  • a robot device including a liquid supply device (1,1', 1B, 1C, 1D, 1E) for supplying the liquid to muscles (10,11,12,21,22,110,120,210,220).
  • AM', AMB, AMC, AMD, AME wherein the liquid supply device (1,1', 1B, 1C, 1D, 1E) has a liquid storage unit (2) for storing the liquid and the above.
  • the hydraulic pressure supplied to the pump (3) that sucks and discharges the liquid from the liquid storage unit (2) and the artificial muscle (10,11,12,21,22,110,120,210,220) The pressure control valve (50,) that regulates the pressure of the liquid from the pump (3) side so as to reach the command value and supplies it to the artificial muscle (10, 11, 12, 21, 22, 110, 120, 210, 220). 51,52), the artificial muscle (10,11,12,21,22,110,120,210,220) and the artificial muscle (50,51,52) arranged between the artificial muscle (10,11,12,21,22,110,120,210,220) and the pressure regulating valve (50,51,52).
  • the artificial muscle (10,11,12,21,22,110,120,210,220) responds to the occurrence of an abnormality of 10,11,12,21,22,110,120,210,220). It includes a supply cutoff unit (50, 51, 52, 7, 60, 61, 62, 65, 66, 67) that cuts off the supply of the liquid.
  • the pressure regulating valve of the liquid supply device regulates the liquid from the pump side so that the liquid pressure supplied to the artificial muscle becomes the command value and supplies the liquid to the artificial muscle. Further, in the robot device of the present disclosure, the supply of the liquid to the artificial muscle is cut off by the supply cutoff portion in response to the occurrence of an abnormality in the artificial muscle. As a result, even if the liquid flows out from the artificial muscle due to the occurrence of an abnormality such as damage to the artificial muscle, the supply of the liquid from the pressure regulating valve to the artificial muscle is cut off by the supply cutoff portion, so that the liquid from the artificial muscle Further outflow can be suppressed. As a result, it is possible to satisfactorily suppress the outflow of the liquid due to the breakage of the artificial muscle that operates by receiving the supply of the liquid.
  • the supply cutoff portion may be the pressure regulating valve (51, 52, 7,), and the liquid supply device (1E) has an abnormality in the artificial muscle (11, 12, 21, 22,).
  • the pressure regulating valve is a linear solenoid valve (51) that regulates and outputs the liquid from the pump (3) side, or a signal pressure output valve (52) and the signal pressure output valve that outputs a signal pressure.
  • the control valve (7) may be a control valve (7) that regulates and outputs the liquid from the pump (3) side according to the signal pressure from (52).
  • the supply cutoff portion may be a solenoid valve (60, 61, 62), and the liquid supply device (1, 1') applies the hydraulic pressure in the artificial muscle (10, 11, 12).
  • the pressure regulating valve (50) corresponds to the expansion of the difference ( ⁇ P 11 , ⁇ P 12 , ⁇ P 21 , ⁇ P 22 ) between the detected hydraulic pressure sensor (PS) and the command value and the detected value of the hydraulic pressure sensor (PS).
  • , 51, 52) may include a control device (100) that controls the solenoid valve (60, 61, 62) so as to cut off the supply of the liquid to the artificial muscle (10, 11, 12). .. This makes it possible to accurately detect the expansion of the difference between the hydraulic pressure and the command value in the artificial muscle and to satisfactorily suppress the outflow of the liquid due to the breakage of the artificial muscle or the like.
  • the supply cutoff unit is a solenoid valve (61, 62) capable of supplying the liquid from one pressure regulating valve (51, 52) to the two artificial muscles (11, 12, 21, 22).
  • the liquid supply device (1) may be used to increase the hydraulic pressure difference ( ⁇ P) between the two artificial muscles (11, 12, 21, 22) acquired by using the hydraulic pressure sensor (PS). Accordingly, a control for controlling the solenoid valve (61, 62) so as to cut off the supply of the liquid to one of the two artificial muscles (11, 12, 21, 22) having a low liquid pressure.
  • the device (100) may be included.
  • the artificial muscle may include a first artificial muscle (11, 21) and a second artificial muscle (12, 22) to which the liquid is supplied from the pressure regulating valve (51, 52), respectively.
  • the hydraulic pressure sensor detects the hydraulic pressure in the first artificial muscle (11, 21) and the hydraulic pressure in the second artificial muscle (12, 22).
  • the electromagnetic valve (61, 62) may include a second pressure sensor (PS), and the electromagnetic valve (61, 62) has an input port (6i) connected to the pressure regulating valve (51, 52) and the first artificial valve (61, 52).
  • the control device (100) may include an electromagnetic unit (6e) for moving the spool (600), depending on the detection values of the first and second hydraulic pressure sensors (PS).
  • the first state in which the electromagnetic valve (61, 62) communicates the input port (6i) with the first and second output ports (6oa, 6ob), the input port (6i) and the first output.
  • a second state in which the port (6oa) is communicated and one of the two lands (602) cuts off the communication between the input port (6i) and the second output port (6ob), and the input port (6ob).
  • the electromagnetic unit (6e) may be controlled so as to form any of the states.
  • any one (601) of the two lands cuts off communication between the input port (6i) and the first and second output ports (6oa, 6ob). It may be possible to form a fourth state.
  • the solenoid valve is controlled so as to form the fourth state, so that the liquid from the pressure regulating valve to the first and second artificial muscles is supplied. It is possible to cut off the supply of the liquid and to satisfactorily suppress the further outflow of the liquid from the first and second artificial muscles.
  • the solenoid valve by controlling the solenoid valve to form a fourth state when an abnormality occurs in the supply of liquid from the pressure regulating valve to the first and second artificial muscles, the first and first solenoid valves are used. 2 It is possible to regulate the outflow of liquid from artificial muscles. This makes it possible to suppress sudden changes in the state of the first and second artificial muscles and to satisfactorily suppress the occurrence of unintended movements of the members driven by the first and second artificial muscles.
  • any one (601) of the two lands is the input port (6i) and the first. It may include an urging member (SP) that urges the spool (600) so as to block communication with the first and second output ports (6oa, 6ob). This makes it possible to quickly form a fourth state in the solenoid valve when the power supply fails to regulate the outflow of liquid from the two artificial muscles.
  • SP urging member
  • the artificial muscle may include a first artificial muscle (110, 210) and a second artificial muscle (120, 220) to which the liquid is supplied from the pressure regulating valve (51, 52), respectively, and the first artificial muscle may be included.
  • the second artificial muscle (110, 210, 120, 220) may have a liquid inlet (Fi) and a liquid outlet (Fo), respectively, the supply cutoff portion being the first two-way valve (65) and
  • the first two-way valve (65) may include a second two-way valve (66), and the first two-way valve (65) has a first input port (65i) connected to the pressure regulating valve (51, 52) and the said.
  • the first output port (65o) connected to the liquid inlet (Fi) of the first artificial muscle (110, 210) and the liquid outlet (Fo) of the first artificial muscle (110, 210).
  • SP1 first urging member
  • the second two-way valve (66) may be a second input port (66i) connected to the pressure regulating valve (51, 52) and a liquid inlet of the second artificial muscle (120, 220).
  • the second signal pressure port (66s) connected to the liquid outlet (Fo) of the artificial muscle (110, 210) is communicated with the second input port (66i) and the second output port (66o).
  • the second spool (660) is connected to the second spool (660), which can cut off the communication between the two, and the second spool (660) so as to communicate with the second input port (66i) and the second output port (66o). 2 It may include a second urging member (SP2) that urges the second signal pressure port (66s) side from the holding pressure port (66h) side.
  • SP2 second urging member
  • the first or second spool It moves against one of the urging forces and allows the first or second spool to communicate between the first or second input port and the first or second output port on one side of the first and second two-way valves. It becomes possible to shut off. Further, even if the liquid is not supplied from one of the liquid outlets of the first and second artificial muscles to the other of the first and second signal pressure ports due to breakage or the like, the other of the first and second holding pressure ports is still supplied with the liquid. Liquid (hydraulic pressure) is continuously supplied from the other liquid outlet of the first and second artificial muscles. Therefore, on the other side of the first and second two-way valves, the first or second spool can continuously communicate the first or second input port with the first or second output port.
  • the artificial muscle may include a first artificial muscle (11, 21) and a second artificial muscle (12, 22) to which the liquid is supplied from the pressure regulating valve (51, 52), respectively.
  • the first orifice (Or1) is arranged on the upstream side of the liquid inlet (Fio) of the first artificial muscle (11, 21), and the liquid inlet (Fio) of the second artificial muscle (12, 22) is arranged.
  • a second orifice (Or2) may be arranged on the upstream side, and the supply cutoff portion may include a first two-way valve (65) and a second two-way valve (66).
  • the two-way valve (65) is the first artificial muscle (11, 21) via the first input port (65i) connected to the pressure regulating valve (51, 52) and the first orifice (Or1).
  • the first signal pressure port (65s) communicating with L12, L22), the first input port (65i), and the first output port (65o) can be communicated with each other and the communication between them can be cut off.
  • the first spool (650) is connected to the first spool (650) from the first holding pressure port (65h) side so as to communicate the spool (650) with the first input port (65i) and the first output port (65o). It may include a first urging member (SP1) for urging one signal pressure port (65s) side, and the second two-way valve (66) may be attached to the pressure regulating valve (51, 52).
  • SP1 first urging member
  • the second input port (66i) and the second output port (66o) can be communicated with each other and the communication between the two can be cut off.
  • the second spool (660) is connected to the second holding pressure port (66h) side so as to allow the second spool (660) to communicate with the second input port (66i) and the second output port (66o). May include a second urging member (SP2) that urges the second signal pressure port (66s) side.
  • SP2 second urging member
  • one of the first and second two-way valves communicates with the first or second input port and the first or second output port by the first or second spool. Can be blocked.
  • liquid cannot be supplied from the liquid passage between one of the liquid inlets of the first and second artificial muscles and one of the first and second orifices to the other of the first and second signal pressure ports.
  • liquid hydroaulic pressure
  • the first or second spool can continuously communicate the first or second input port with the first or second output port.
  • the liquid is continuously supplied to the other of the first and second artificial muscles. It is possible to satisfactorily suppress the further outflow of the liquid from one of the first and second artificial muscles while suppressing the disturbance of the behavior of the member driven by the first and second artificial muscles.
  • the first and second holding pressure ports are provided from one side of the first and second artificial muscles. It is possible to stop the supply of liquid to one of them at an early stage, and to omit the liquid outlet and the liquid passage connected to it from the first and second artificial muscles to further improve the mountability of the first and second artificial muscles. Will be.
  • the artificial muscle may include a first artificial muscle (110, 210) and a second artificial muscle (120, 220) to which the liquid is supplied from the pressure regulating valve (51, 52), respectively.
  • the first and second artificial muscles (110, 210, 120, 220) may have a liquid inlet (Fi) and a liquid outlet (Fo), respectively, and the supply cutoff portion is the pressure regulating valve (51). , 52), the first output port (6oa) connected to the liquid inlet (Fi) of the first artificial muscle (110, 210), and the second artificial muscle (10, 210).
  • (6sa) a second signal pressure port connected to the liquid outlet (Fo) of the first artificial muscle (110, 210), the input port (6i), and the first and second outputs.
  • a spool (670) having two lands (671,672) formed at intervals so as to communicate with the ports (6oa, 6ob), and the spool (670) are connected to the first signal pressure port (6sa).
  • the first urging member (SP1) that urges the second signal pressure port (6sb) side from the side and the first signal pressure port (SP1) from the second signal pressure port (6sb) side to the spool (670). It may be a spool valve (67) including a second urging member (SP2) urging on the 6sa) side.
  • one of the first and second signal pressure ports has a liquid outlet of the other of the first and second artificial muscles. While the liquid (hydraulic pressure) is continuously supplied from the liquid outlet, the liquid is not supplied to the other of the first and second signal pressure ports from the liquid outlet of one of the first and second artificial muscles. As a result, the spool is moved by the hydraulic force supplied from the other of the first and second artificial muscles to one of the first and second signal pressure ports, and one of the input port and the first and second output ports. It is possible to cut off the communication with the input port and to communicate with the other of the first and second output ports.
  • the hydraulic actuator (10,11,110,12,120,21,210,22,220) may include a tube (T) to which the liquid is supplied, and the tube (T) may be included. ) May be one that expands in the radial direction and contracts in the axial direction when the liquid is supplied.
  • the invention of the present disclosure can be used in the manufacturing industry of a robot device including at least one artificial muscle that operates by receiving a liquid supply.

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Abstract

本開示の液体供給装置は、液体の供給を受けて作動する少なくとも1つの人工筋肉に液体を供給する液体供給装置であって、液体を貯留する液体貯留部と、液体貯留部から液体を吸引して吐出するポンプと、人工筋肉に供給される液圧が指令値になるようにポンプ側からの液体を調圧して人工筋肉に供給する調圧弁と、人工筋肉と調圧弁との間に配置され、人工筋肉の異常の発生に応じて当該人工筋肉への液体の供給を遮断する供給遮断部とを含む。これにより、液体の供給を受けて作動する人工筋肉の破損等に伴う液体の流出を良好に抑制することができる。

Description

ロボット装置
 本開示は、液体の供給を受けて作動する少なくとも1つの人工筋肉を含むロボット装置に関する。
 従来、マッキベン型の人工筋肉(流体圧アクチュエータ)として、流体の圧力によって膨張および収縮する円筒状のチューブと、所定方向に配向されたコードを編み込んだ構造体であって当該チューブの外周面を覆うスリーブとを含むアクチュエータ本体部と、アクチュエータ本体部の軸方向において当該アクチュエータ本体部の端部を封止する封止機構とを含むものが知られている(例えば、特許文献1参照)。かかる人工筋肉によれば、チューブ内に流体を供給して当該チューブを径方向に膨張させると共に軸方向に収縮させて引張力を得ることができる。
 また、従来、両端部が栓体で閉じられたゴムチューブおよび当該ゴムチューブを覆う網体を含む2つのゴム人工筋を含む関節装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。この関節装置は、2つのゴム人工筋に加えて、基台と、支持部材を介して基台により支持されたプーリと、プーリに固定されたアームと、プーリの回転中立に対して両側に位置するように基台に取り付けられると共にゴム人工筋の一端がそれぞれ連結される2つの係止ブラケットと、2つのゴム人工筋の他端に連結されると共にプーリに巻き掛けられるロープとを含む。
特開2018-35930号公報 特開昭63-216691号公報
 上述のような人工筋肉は、容易に軽量化することができるものであり、作動流体として作動油等の液体を用いることで、モータや油圧シリンダに比べて力/自重比をより大きくすることが可能となる。ただし、人工筋肉が使用中に破損した場合、当該人工筋肉のチューブから液体が流出し続けてしまうおそれがある。
 そこで、本開示は、液体の供給を受けて作動する人工筋肉の破損等に伴う液体の流出を良好に抑制することを主目的とする。
 本開示のロボット装置は、液体の供給を受けて作動する少なくとも1つの人工筋肉と、前記人工筋肉に前記液体を供給する液体供給装置とを含むロボット装置であって、前記液体供給装置が、前記液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部から前記液体を吸引して吐出するポンプと、前記人工筋肉に供給される液圧が指令値になるように前記ポンプ側からの前記液体を調圧して前記人工筋肉に供給する調圧弁と、前記人工筋肉と前記調圧弁との間に配置され、前記人工筋肉の異常の発生に応じて前記人工筋肉への前記液体の供給を遮断する供給遮断部とを含むものである。
 本開示のロボット装置において、液体供給装置の調圧弁は、人工筋肉に供給される液圧が指令値になるようにポンプ側からの液体を調圧して当該人工筋肉に供給する。また、本開示のロボット装置では、人工筋肉の異常の発生に応じて供給遮断部により人工筋肉への液体の供給が遮断される。これにより、人工筋肉の破損といった異常の発生により当該人工筋肉から液体が流出したとしても、供給遮断部により調圧弁から人工筋肉への液体の供給が遮断されるので、当該人工筋肉からの液体の更なる流出を抑制することができる。この結果、液体の供給を受けて作動する人工筋肉の破損等に伴う液体の流出を良好に抑制することが可能となる。
本開示のロボット装置を示す概略構成図である。 図1のロボット装置の液体供給装置の要部を示す概略構成図である。 図2の液体供給装置の動作を説明するための模式図である。 図2の液体供給装置の動作を説明するための模式図である。 図2の液体供給装置の動作を説明するための模式図である。 本開示の他のロボット装置を示す概略構成図である。 図1のロボット装置の制御装置により実行され得る制御ルーチンを例示するフローチャートである。 本開示の更に他のロボット装置を示す概略構成図である。 図8のロボット装置の液体供給装置の動作を説明するための概略構成図である。 図8のロボット装置の液体供給装置の動作を説明するための概略構成図である。 本開示の他のロボット装置を示す概略構成図である。 図11のロボット装置の液体供給装置の動作を説明するための概略構成図である。 図11のロボット装置の液体供給装置の動作を説明するための概略構成図である。 本開示の更に他のロボット装置を示す概略構成図である。 図14のロボット装置の液体供給装置の動作を説明するための概略構成図である。 図14のロボット装置の液体供給装置の動作を説明するための概略構成図である。 本開示の他のロボット装置を示す概略構成図である。
 次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
 図1は、本開示のロボット装置である人工筋肉ユニットAMを示す概略構成図である。同図に示す人工筋肉ユニットAMは、4つの液圧アクチュエータ11,12,21,22と、ベース部材Bと、ベース部材Bにより支持されたリンクCと、リンクCに固定または一体化された可動アームAと、液圧アクチュエータ11-22に作動油(液体)を供給して油圧により駆動する液体供給装置1とを含む。人工筋肉ユニットAMの液圧アクチュエータ11-22は、何れもマッキベン型の人工筋肉を構成するものであって、作動油の圧力によって膨張および収縮するチューブTと、当該チューブTを覆う編組スリーブSとを含む。本実施形態において、複数の液圧アクチュエータ11-22は、互いに同一の諸元を有する。
 各液圧アクチュエータ11-22のチューブTは、高い耐油性をもった例えばゴム材等の弾性材により円筒状に形成されており、当該チューブTの両端部は、封止部材により封止されている。チューブTの一端側(図中下端側)の封止部材には、作動油の出入口Fioが形成されており、チューブTの他端側(図中上端側)の封止部材には、連結ロッドRが固定されている。編組スリーブSは、所定方向に配向された複数のコードを互いに交差するように編み込むことにより円筒状に形成されており、軸方向および径方向に収縮可能である。編組スリーブSを形成するコードとしては、繊維コード、高強度繊維、極細のフィラメントによって構成される金属製コード等を採用することができる。かかる液圧アクチュエータ11-22のチューブT内に上記出入口Fioから作動油を供給してチューブT内の作動油の圧力を高めることで、チューブTは、編組スリーブSの作用により径方向に膨張すると共に軸方向に収縮する。更に、各液圧アクチュエータ11-22は、連結ロッドR側でチューブT内の油圧を検出する圧力センサ(液圧センサ)PSを含む。
 人工筋肉ユニットAMにおいて、各液圧アクチュエータ11-22の一端側(作動油の出入口Fio側)の封止部材は、ベース部材Bに例えばユニバーサルジョイント等の継手を介して連結されるか、あるいは当該ベース部材Bに固定される。また、本実施形態において、2つの液圧アクチュエータ11,12の連結ロッドRは、リンクCの一端に共通の第1軸を介して回動自在に連結され、2つの液圧アクチュエータ21,22の連結ロッドRは、第1軸と平行に延びる第2軸を介してリンクCの他端に回動自在に連結される。更に、リンクCの長手方向における中央部は、関節(ピン結合部)を介してベース部材Bにより回動自在に支持される。これにより、液圧アクチュエータ11および12のチューブT内の油圧と、液圧アクチュエータ21および22のチューブT内の油圧とを互いに異ならせることで、リンクCおよび可動アームAの回動角度を変化させると共に、液圧アクチュエータ11-22から当該可動アームAに力を伝達することが可能となる。なお、液圧アクチュエータ11および12と、液圧アクチュエータ21および22とは、それぞれ所定量だけ軸方向に収縮した状態を初期状態として拮抗駆動される。
 図1に示すように、液体供給装置1は、作動油を貯留する液体貯留部としてのタンク2と、ポンプ3と、元圧生成バルブ4と、調圧弁としての第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52と、供給遮断部としての第1および第2供給遮断弁61,62と、図示しないバルブボディと、ポンプ3、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52並びに第1および第2供給遮断弁61,62を制御する制御装置100とを含む。ポンプ3は、例えば電動ポンプであり、タンク2から作動油を吸引して吐出口から吐出する。元圧生成バルブ4は、図示しない信号圧生成バルブからの信号圧に応じてポンプ3から吐出される作動油の一部をドレン(調圧)して元圧を生成し、元圧をバルブボディに形成された油路(液体通路)L0に供給する。元圧生成バルブRVの信号圧生成バルブとしては、例えば人工筋肉ユニットAMへの要求に応じて制御装置100による通電制御されるリニアソレノイドバルブが用いられる。
 第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52は、制御装置100により通電制御される電磁部5eやスプール5s、スプリング5sp等を含み、バルブボディ内に配置される。また、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52は、バルブボディの油路L0に連通する入力ポート5iと、出力ポート5oと、出力ポート5oに連通するフィードバックポート5fと、入力ポート5iおよび出力ポート5oと連通可能なドレンポート5dとを含む。本実施形態において、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52は、電磁部5eに電流が供給される際に開弁する常閉弁であり、各電磁部5eは、印加される電流に応じて入力ポート5iと出力ポート5oと連通させるようにスプール5sを軸方向に移動させる。これにより、電磁部5e(コイル)への給電により発生する推力と、スプリング5spの付勢力と、出力ポート5oからフィードバックポート5fに供給された油圧によりスプール5sに作用する電磁部5e側への推力とをバランスさせることで、入力ポート5iに供給されたポンプ3側からの作動油を所望の圧力に精度よく調整して出力ポート5oから流出させることが可能となる。また、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52のドレンポート5dは、図1に示すように、それぞれ油路L3を介してタンク2の内部に連通する。
 第1および第2供給遮断弁61,62は、互いに同一の構造を有する電磁式スプール弁(電磁弁)であり、図2に示すように、入力ポート6i、第1および第2出力ポート6oa,6obを有するスリーブ6sと、スリーブ6sの内部に軸方向に摺動自在(移動自在)に配置されるスプール600と、制御装置100により通電制御されてスプール600を移動させる電磁部6eと、スプール600を電磁部6e側に付勢するスプリングSPとをそれぞれ含む。第1および第2供給遮断弁61,62において、第1および第2出力ポート6oa,6obは、スプール600の軸方向に間隔をおいてスリーブ6sに形成され、入力ポート6iは、スプール600の軸方向における第1および第2出力ポート6oa,6obの間に位置する。本実施形態において、第1出力ポート6oaは、スプール600の軸方向における入力ポート6iのスプリングSP側に位置し、第2出力ポート6obは、スプール600の軸方向における入力ポート6iの電磁部6e側に位置する。
 図1に示すように、第1供給遮断弁61の入力ポート6iは、バルブボディに形成された油路を介して第1リニアソレノイドバルブ51の出力ポート5oに接続され、第2供給遮断弁62の入力ポート6iは、バルブボディに形成された油路を介して第2リニアソレノイドバルブ52の出力ポート5oに接続される。第1供給遮断弁61の第1出力ポート6oaは、油路L11を介して第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ11(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。また、第1供給遮断弁61の第2出力ポート6obは、油路L12を介して第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ12(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。更に、第2供給遮断弁62の第1出力ポート6oaは、油路L21を介して第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ21(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。また、第2供給遮断弁62の第2出力ポート6obは、油路L22を介して第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ22(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。
 第1および第2供給遮断弁61,62のスプール600は、スプリングSP側の第1ランド601と、電磁部6e側の第2ランド602と、両者の間の軸部603とを含む。第1および第2ランド601,602は、互いに同一の外径(断面積)を有する円柱状に形成される。軸部603は、第1および第2ランド601,602の外径(断面積)よりも小さい外径(断面積)を有する円柱状に形成され、スプール600の軸心に沿って第1および第2ランド601,602と同軸に延在する。第1および第2ランド601,602の間隔すなわち軸部603の軸長は、第1および第2ランド601,602の間の空間を介して入力ポート6iと第1および第2出力ポート6oa,6obの双方とが連通可能となるように定められる。
 第1および第2供給遮断弁61,62の取付状態、すなわち電磁部6eに電流が供給されておらず、かつスプール600がスプリングSPにより電磁部6e側に付勢された状態(非通電状態)では、スプール600の第1ランド601により入力ポート6iが閉鎖され、それにより入力ポート6iと第1および第2出力ポート6oa,6obとの連通が遮断される(図2参照)。また、電磁部6eに電流が供給されると、スプール600は、スプリングSPの付勢力に抗して当該スプリングSP側に移動し、スプール600の移動に伴って、入力ポート6iと第2出力ポート6obとが連通すると共に第1ランド601が入力ポート6iと第1出力ポート6oaとの連通を遮断する。スプール600が更にスプリングSP側に移動すると、入力ポート6iと第1および第2出力ポート6oa,6obの双方とが連通し、その後、入力ポート6iと第1出力ポート6oaとが連通したまま、第2ランド602が入力ポート6iと第2出力ポート6obとの連通を遮断する。
 すなわち、第1および第2供給遮断弁61,62は、電磁部6eに供給される電流に応じて、図2に示す完全遮断状態(第4状態)と、図3に示す第1部分連通状態(第3状態)と、図4に示す完全連通状態(第1状態)と、図5に示す第2部分連通状態(第2状態)とを選択的に形成する。第1および第2供給遮断弁61,62が完全遮断状態を形成した際には、第1ランド601が入力ポート6iと第1および第2出力ポート6oa,6obとの連通を遮断する。第1および第2供給遮断弁61,62が第1部分連通状態を形成した際には、入力ポート6iと第2出力ポート6obとが連通すると共に第1ランド601が入力ポート6iと第1出力ポート6oaとの連通を遮断する。第1および第2供給遮断弁61,62が完全連通状態を形成した際には、入力ポート6iと第1および第2出力ポート6oa,6obの双方とが連通する。第1および第2供給遮断弁61,62が第2部分連通状態を形成した際には、入力ポート6iと第1出力ポート6oaとが連通すると共に第2ランド602が入力ポート6iと第2出力ポート6obとの連通を遮断する。
 液体供給装置1の制御装置100は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイクロコンピュータや各種ロジックIC等(何れも図示省略)を含む。制御装置100は、液圧アクチュエータ11-22の圧力センサPSや、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52の下流側で油路L0における作動油の圧力を検出する図示しない元圧センサ、第1、第2リニアソレノイドバルブ51,52並びに第1、第2供給遮断弁61,62の電源の電圧を検出する図示しない電圧センサ等の検出値を入力する。制御装置100は、元圧センサにより検出される油路L0における油圧が目標圧になるように、ポンプ3をデューティ制御すると共に、元圧生成バルブ4の信号圧生成バルブの電磁部に供給される電流を制御する。
 また、制御装置100は、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52から人工筋肉ユニットAMへの要求に応じた油圧が各液圧アクチュエータ11-22に供給されるように第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52への油圧指令値を設定し、当該油圧指令値に基づいて各電磁部5eに供給される電流を制御する。更に、制御装置100は、人工筋肉ユニットAMを作動させる間、第1および第2供給遮断弁61,62が上記完全連通状態(図4参照)を形成するように各電磁部6eに供給される電流を制御する。また、制御装置100は、第1リニアソレノイドバルブ51の電磁部5eを流れる電流を検出する電流検出部と、第2リニアソレノイドバルブ52の電磁部5eを流れる電流を検出する電流検出部とを含み(何れも図示省略)、各電流検出部により検出される電流を監視する。
 続いて、図2から図5を参照しながら、上述のように構成される液体供給装置1の動作について説明する
 液体供給装置1から人工筋肉としての各液圧アクチュエータ11-22に作動油を供給して人工筋肉ユニットAMを作動させる際、制御装置100は、第1および第2供給遮断弁61,62が図4に示す完全連通状態を形成するように各電磁部6eに供給される電流を制御する。更に、制御装置100は、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52から出力される油圧が、人工筋肉ユニットAMすなわち各液圧アクチュエータ11-22に対する要求に応じて設定された油圧指令値になるように各電磁部5eに供給される電流を制御する。
 第1リニアソレノイドバルブ51により調圧された作動油は、第1供給遮断弁61の入力ポート6iおよび第1出力ポート6oa、油路L11並びに出入口Fioを介して液圧アクチュエータ(第1人工筋肉)11のチューブT内に供給される。また、第1リニアソレノイドバルブ51により調圧された作動油は、第1供給遮断弁61の入力ポート6iおよび第2出力ポート6ob、油路L12並びに出入口Fioを介して液圧アクチュエータ(第2人工筋肉)12のチューブT内に供給される。更に、第2リニアソレノイドバルブ52により調圧された作動油は、第2供給遮断弁62の入力ポート6iおよび第1出力ポート6oa、油路L21並びに出入口Fioを介して液圧アクチュエータ(第1人工筋肉)21のチューブT内に供給される。また、第2リニアソレノイドバルブ52により調圧された作動油は、第2供給遮断弁62の入力ポート6iおよび第2出力ポート6ob、油路L22並びに出入口Fioを介して液圧アクチュエータ(第2人工筋肉)22のチューブT内に供給される。
 これにより、ポンプ3側からの作動油を第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52により精度よく速やかに調圧し、液圧アクチュエータ11および12のチューブT内の油圧と、液圧アクチュエータ21および22のチューブT内の油圧とを人工筋肉ユニットAMへの要求に応じて精度よく設定することができる。この結果、可動アームAの回動角度や液圧アクチュエータ11-22から当該可動アームAに伝達される力を精度よく調整することが可能となる。更に、2つの液圧アクチュエータ11および12と、2つの液圧アクチュエータ21および22とを拮抗駆動することで、人工筋肉ユニットAMの信頼性や耐久性を良好に確保することができる。
 また、制御装置100は、人工筋肉ユニットAMを作動させる間、各液圧アクチュエータ11-22の圧力センサPSからの検出値を監視し、各圧力センサPSからの検出値に応じて、第1および第2供給遮断弁61,62の状態を切り替える。すなわち、制御装置100は、人工筋肉ユニットAMを作動させる間、所定時間おきに、第1リニアソレノイドバルブ51への油圧指令値と液圧アクチュエータ11の圧力センサ(第1圧力センサ)PSからの検出値との差ΔP11と、第1リニアソレノイドバルブ51への油圧指令値と液圧アクチュエータ12の圧力センサ(第2圧力センサ)PSからの検出値との差ΔP12と、第2リニアソレノイドバルブ52への油圧指令値と液圧アクチュエータ21の圧力センサ(第1圧力センサ)PSからの検出値との差ΔP21と、第2リニアソレノイドバルブ52への油圧指令値と液圧アクチュエータ22の圧力センサ(第2圧力センサ)PSからの検出値との差ΔP22とを算出する。本実施形態において、差ΔP11,ΔP12,ΔP21,ΔP22は、何れも油圧指令値から圧力センサPSの検出値を減じることにより得られる。更に、制御装置100は、差ΔP11,ΔP12,ΔP21,ΔP22と、予め定められた閾値とを比較する。
 ここで、チューブTや封止部材等の破損等により当該チューブTから作動油が外部に流出した場合、圧力センサPSにより検出されるチューブT内の油圧が対応する第1または第2リニアソレノイドバルブ51,52への油圧指令値よりも小さくなり、油圧指令値と圧力センサPSの検出値との差が大きくなる。このため、制御装置100は、液圧アクチュエータ11に対応した差ΔP11が閾値を上回った場合、第1供給遮断弁61が図3に示す第1部分連通状態を形成するように当該第1供給遮断弁61の電磁部eに供給される電流を制御する。これにより、チューブTの破損等により液圧アクチュエータ11から作動油が流出した場合に、第1供給遮断弁61の第2出力ポート6obを介した液圧アクチュエータ12への作動油の供給を継続させて当該液圧アクチュエータ11および12により駆動される可動アームAの挙動の乱れを抑えつつ、第1ランド601によって第1供給遮断弁61の第1出力ポート6oaへの作動油の流入を遮断して液圧アクチュエータ11からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 また、制御装置100は、液圧アクチュエータ12に対応した差ΔP12が閾値を上回った場合、第1供給遮断弁61が図5に示す第2部分連通状態を形成するように当該第1供給遮断弁61の電磁部6eに供給される電流を制御する。これにより、チューブTの破損等により液圧アクチュエータ12から作動油が流出した場合に、第1供給遮断弁61の第1出力ポート6oaを介した液圧アクチュエータ11への作動油の供給を継続させて当該液圧アクチュエータ11および12により駆動される可動アームAの挙動の乱れを抑えつつ、第2ランド602によって第1供給遮断弁61の第2出力ポート6obへの作動油の流入を遮断して液圧アクチュエータ12からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 更に、制御装置100は、液圧アクチュエータ21に対応した差ΔP21が閾値を上回った場合、第2供給遮断弁62が図3に示す第1部分連通状態を形成するように当該第2供給遮断弁62の電磁部6eに供給される電流を制御する。これにより、チューブTの破損等により液圧アクチュエータ21から作動油が流出した場合に、第2供給遮断弁62の第2出力ポート6obを介した液圧アクチュエータ22への作動油の供給を継続させて当該液圧アクチュエータ21および22により駆動される可動アームAの挙動の乱れを抑えつつ、第1ランド601によって第2供給遮断弁62の第1出力ポート6oaへの作動油の流入を遮断して液圧アクチュエータ21からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 また、制御装置100は、液圧アクチュエータ22に対応した差ΔP22が閾値を上回った場合、第2供給遮断弁62が図5に示す第2部分連通状態を形成するように当該第2供給遮断弁62の電磁部6eに供給される電流を制御する。これにより、チューブTの破損等により液圧アクチュエータ22から作動油が流出した場合に、第2供給遮断弁62の第1出力ポート6oaを介した液圧アクチュエータ21への作動油の供給を継続させて当該液圧アクチュエータ21および22により駆動される可動アームAの挙動の乱れを抑えつつ、第2ランド602によって第2供給遮断弁62の第2出力ポート6obへの作動油の流入を遮断して液圧アクチュエータ22からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 一方、差ΔP11およびΔP12の双方が閾値を上回った場合、制御装置100は、第1リニアソレノイドバルブ51の電磁部5eへの電流の供給を停止させると共に、第1供給遮断弁61が図2に示す完全遮断状態を形成するように当該第1供給遮断弁61の電磁部6eへの電流の供給を停止させる。これにより、液圧アクチュエータ11および12の双方に破損等が生じた際に、第1供給遮断弁61のスプール600の第1ランド601によって第1リニアソレノイドバルブ51から入力ポート6iへの作動油の流入すなわち液圧アクチュエータ11および12への作動油の供給を遮断し、当該液圧アクチュエータ11および12からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 また、差ΔP21およびΔP22の双方が閾値を上回った場合、制御装置100は、第2リニアソレノイドバルブ52の電磁部5eへの電流の供給を停止させると共に、第2供給遮断弁62が図2に示す完全遮断状態を形成するように当該第2供給遮断弁62の電磁部6eへの電流の供給を停止させる。これにより、液圧アクチュエータ21および22の双方に破損等が生じた際に、第2供給遮断弁62のスプール600のまた第1ランド601によって第2リニアソレノイドバルブ52から入力ポート6iへの作動油の流入すなわち液圧アクチュエータ21および22への作動油の供給を遮断し、当該液圧アクチュエータ21および22からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 更に、制御装置100は、上述の各電流検出部により検出された電流に基づいて、通電異常により第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52の少なくとも何れか一方からの作動油の供給に異常が発生したと判定した場合、第1および/または第2供給遮断弁61、62が図2に示す完全遮断状態を形成するように該当する電磁部6eへの電流の供給を停止させる。これにより、第1ランド601によって液圧アクチュエータ11-22側から入力ポート6i側への作動油の流出を規制することができる。すなわち、第1および第2供給遮断弁61,62は、液圧アクチュエータ11-22のチューブTとタンク2とを結ぶ作動油通路上で当該チューブTからの作動油の流出を規制する流出規制部としても機能する。
 従って、液体供給装置1によれば、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52の少なくとも何れかから液圧アクチュエータ11-22の少なくとも何れかのチューブTへの作動油の供給に異常が発生しても、チューブTの状態の急変を抑えて液圧アクチュエータ11-12により駆動される可動アームAの意図しない動作の発生を良好に抑制することができる。この結果、液体供給装置1によれば、人工筋肉としての液圧アクチュエータ11-12すなわち人工筋肉ユニットAMを適正かつ安全に作動させることが可能となる。
 また、電源が失陥した際には、電磁部5eへの通電が断たれることで第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52からの油圧の出力が停止される。この際、電磁部6eへの通電も断たれることから、第1および第2供給遮断弁61,62のスプール600は、スプリングSPの付勢力により,図2に示す完全遮断状態での位置に速やかに戻される。これにより、電源が失陥した際にも、第1ランド601によって液圧アクチュエータ11-22側から第1および第2供給遮断弁61,62の入力ポート6i側への作動油の流出を規制し、液圧アクチュエータ11-12により駆動される可動アームAの意図しない動作の発生を良好に抑制することができる。
 上述のように、液体供給装置1では、圧力センサPSにより検出される人工筋肉として各液圧アクチュエータ11-22における油圧と第1または第2リニアソレノイドバルブ51,52への油圧指令値との差ΔP11-ΔP22が拡大すると、当該差ΔP11-ΔP22の拡大に応じて供給遮断部としての第1および/または第2供給遮断弁61,62により該当する液圧アクチュエータ11-22への作動油の供給が遮断される。これにより、チューブT等の破損等により液圧アクチュエータ11-22から作動油が流出したとしても、第1および/または第2供給遮断弁61,62により第1および/または第2リニアソレノイドバルブ51,52から液圧アクチュエータ11-22への作動油の供給が遮断されるので、液圧アクチュエータ11-22からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 また、液体供給装置1では、第1および第2供給遮断弁61,62として電磁弁が採用され、液圧アクチュエータ11-22ごとに圧力センサPSが設けられる。更に、制御装置100は、各圧力センサPSの検出値に基づいて第1および/または第2リニアソレノイドバルブ51,52から該当する液圧アクチュエータ11-22への作動油の供給を遮断するように第1および/または第2供給遮断弁61,62を制御する。これにより、差ΔP11-ΔP22の拡大を的確に検知して液圧アクチュエータ11-22の破損等に伴う作動油の流出を良好に抑制することが可能となる。
 なお、上記液体供給装置1は、第1リニアソレノイドバルブ51から油圧が供給される液圧アクチュエータ11および12と、第2リニアソレノイドバルブ52から油圧が供給される液圧アクチュエータ21および22とを含むものであるが、本開示の液体供給装置は、これに限られるものではない。すなわち、図6に示す人工筋肉ユニットAM′の液体供給装置1′のように、単一のリニアソレノイドバルブ50から人工筋肉としての単一の液圧アクチュエータ10に油圧が供給されてもよい。この場合、供給遮断部としては、リニアソレノイドバルブ50に接続される入力ポート6i、液圧アクチュエータ10の作動油の出入口Fioに接続される出力ポート6o、スプール606、スプリングSP、制御装置100により制御される電磁部6e等を含む二方弁(電磁弁)60が採用されてもよい。かかる液体供給装置1′においても、液圧アクチュエータ10における油圧とリニアソレノイドバルブ50に対する油圧指令値との差の拡大を的確に検知して液圧アクチュエータ10の破損等に伴う作動油の流出を良好に抑制することが可能となる。
 また、上記人工筋肉ユニットAMの液体供給装置1において、液圧アクチュエータ11-22の破損等に伴う作動油の流出を抑制するために、図7に示す制御ルーチンが制御装置100により実行されてもよい。図7の制御ルーチンは、人工筋肉ユニットAMの作動中に制御装置100により所定時間おきに繰り返し実行されるものである。ここでは、第1供給遮断弁61を介して第1リニアソレノイドバルブ51から作動油が供給される液圧アクチュエータ11および12を例にとって図7の制御ルーチンについて説明する。
 図7の制御ルーチンの開始に際して、制御装置100は、液圧アクチュエータ11の圧力センサPSからの検出値(以下、「検出値P1」という。)と、液圧アクチュエータ12の圧力センサPSからの検出値(以下、「検出値P2」という。)と、第1リニアソレノイドバルブ51への油圧指令値とを取得する(ステップS100)。次いで、制御装置100は、ステップS100にて取得した油圧指令値に対応した比較的小さい正の値である閾値ΔPrefを設定する(ステップS110)。ステップS100において、制御装置100は、油圧指令値が大きいほど閾値ΔPrefを大きくするように油圧指令値と閾値ΔPrefとの関係を規定する図示しないマップから、ステップS100にて取得した油圧指令値に対応した閾値ΔPrefを導出する。
 更に、制御装置100は、ステップS100にて取得した検出値P1,P2の差(P1-P2)の絶対値である圧力差ΔPを算出し(ステップS120)、圧力差ΔPがステップS110にて設定した閾値ΔPrefよりも大きいか否かを判定する(ステップS130)。圧力差ΔPが閾値ΔPref以下であって液圧アクチュエータ11および12における油圧が概ね同一であると判定した場合(ステップS130:NO)、制御装置100は、第1供給遮断弁61が継続して完全連通状態を形成するように、当該第1供給遮断弁61の電磁部6eへの電流の供給状態を変更することなく図7のルーチンを一旦終了させる。
 これに対して、圧力差ΔPが閾値ΔPrefよりも大きく、液圧アクチュエータ11および12の一方における油圧が他方に比べて低下していると判定した場合(ステップS130:YES)、制御装置100は、ステップS100にて取得した検出値P1およびP2を比較すると共に、検出値P1およびP2のうちの低い方に対応した液圧アクチュエータ11または12への作動油の供給を遮断するように第1供給遮断弁61を制御し(ステップS140)、図7ルーチンを一旦終了させる。すなわち、ステップS140において、制御装置100は、検出値P1が検出値P2よりも低い場合、第1供給遮断弁61が第1部分連通状態を形成するように当該第1供給遮断弁61の電磁部eに供給される電流を制御する。また、検出値P2が検出値P1よりも低い場合、制御装置100は、第1供給遮断弁61が第2部分連通状態を形成するように当該第1供給遮断弁61の電磁部eに供給される電流を制御する。
 上述のような図7の制御ルーチンによれば、圧力センサPSを用いて取得される2つの液圧アクチュエータ11,12の圧力差ΔPの拡大に応じて、当該2つの液圧アクチュエータ11,12のうちの油圧が低い一方への作動油の供給を遮断するように第1供給遮断弁61が制御される。これにより、チューブT等の破損等により液圧アクチュエータ11および12の一方から作動油が流出した場合に、液圧アクチュエータ11および12の他方への作動油(油圧)の供給を継続させて当該液圧アクチュエータ11および12により駆動される可動アームAの挙動の乱れを抑えつつ、液圧アクチュエータ11および12の一方からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。なお、第2リニアソレノイドバルブ52から作動油が供給される液圧アクチュエータ21および22に対応した第2供給遮断弁62も、図7の制御ルーチンにより第1供給遮断弁61と同様に制御され得る。
 図8は、本開示の更に他の人工筋肉ユニットAMBの要部を示す概略構成図である。なお、人工筋肉ユニットAMBに関連する要素のうち、上記人工筋肉ユニットAMに関連する要素と同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
 図8に示す人工筋肉ユニットAMBの液体供給装置1Bは、上記液体供給装置1において、供給遮断部としての第1および第2供給遮断弁61,62の各々を第1および第2二方弁65,66で置き換えたものに相当する。また、液体供給装置1Bと共に用いられる液圧アクチュエータ110,120,210および220は、上記可動アームAを駆動可能なものであって、チューブTの一端に設けられた作動油入口(液体入口)Fiと、チューブTの他端に設けられた作動油出口(液体出口)Foとを含むものである。
 液圧アクチュエータ110および120のチューブTには、第1リニアソレノイドバルブ51により調圧された作動油が供給され、液圧アクチュエータ210および220のチューブTには、第2リニアソレノイドバルブ52により調圧された作動油が供給される。また、第1二方弁65は、第1リニアソレノイドバルブ51と液圧アクチュエータ110の作動油入口Fiとの間、および第2リニアソレノイドバルブ52と液圧アクチュエータ210の作動油入口Fiとの間に配置される。更に、第2二方弁66は、第1リニアソレノイドバルブ51と液圧アクチュエータ120の作動油入口Fiとの間、および第2リニアソレノイドバルブ52と液圧アクチュエータ220の作動油入口Fiとの間に配置される。
 第1二方弁65は、それぞれ図示しないバルブボディに形成された第1入力ポート65i、第1出力ポート65o、第1保持圧ポート65hおよび第1信号圧ポート65sと、第1スプール650と、第1スプリング(第1付勢部材)SP1とを含む。図8に示すように、第1二方弁65の第1入力ポート65iおよび第1出力ポート65oは、第1スプール650の軸方向に間隔をおいて並び、第1保持圧ポート65hと第1信号圧ポート65sとの当該軸方向における間に位置する。
 第1入力ポート65iは、バルブボディに形成された油路を介して第1または第2リニアソレノイドバルブ51,52の出力ポート5oに接続される。第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第1二方弁65の第1出力ポート65oは、油路L11を介して第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ110(チューブT)の作動油入口Fiに接続される。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第1二方弁65の第1出力ポート65oは、油路L21を介して第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ210(チューブT)の作動油入口Fiに接続される。更に、第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第1二方弁65の第1保持圧ポート65hは、油路L31を介して液圧アクチュエータ110(チューブT)の作動油出口Foに接続される。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第1二方弁65の第1保持圧ポート65hは、油路L41を介して液圧アクチュエータ210(チューブT)の作動油出口Foに接続される。更に、第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第1二方弁65の第1信号圧ポート65sは、油路L34を介して第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ120(チューブT)の作動油出口Foに接続される。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第1二方弁65の第1信号圧ポート65sは、油路L44を介して第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ220(チューブT)の作動油出口Foに接続される。
 第1二方弁65の第1スプール650は、第1ランド651と、第2ランド652と、両者の間の軸部653とを含む。第1および第2ランド651,652は、互いに同一の外径(断面積)を有する円柱状に形成される。軸部653は、第1および第2ランド651,652の外径(断面積)よりも小さい外径(断面積)を有する円柱状に形成され、第1スプール650の軸心に沿って第1および第2ランド651,652と同軸に延在する。第1および第2ランド651,652の間隔すなわち軸部653の軸長は、第1および第2ランド651,652の間の空間を介して第1入力ポート65iと第1出力ポート65oとが連通可能となるように定められる。
 第1スプール650は、第1ランド651の軸部653とは反対側の端面に第1保持圧ポート65hに供給された油圧(液圧)が作用すると共に第2ランド652の軸部653とは反対側の端面に第1信号圧ポート65sに供給された油圧(液圧)が作用するように、バルブボディ内に軸方向に摺動自在に配置される。第1二方弁65の第1スプリングSP1は、第1スプール650を第1保持圧ポート65h側から第1信号圧ポート65s側に付勢するようにバルブボディ内に配置される。第1二方弁65の取付状態、すなわち第1保持圧ポート65hおよび第1信号圧ポート65sに油圧が供給されない状態では、図8に示すように、第1スプール650が第1スプリングSP1により第1信号圧ポート65s側に付勢され、それにより第1入力ポート65iと第1出力ポート65oとが連通する。
 第2二方弁66は、それぞれバルブボディに形成された第2入力ポート66i、第2出力ポート66o、第2保持圧ポート66hおよび第2信号圧ポート66sと、第2スプール660と、第2スプリング(第2付勢部材)SP2とを含む。図8に示すように、第2二方弁66の第2入力ポート66iおよび第2出力ポート66oは、第2スプール660の軸方向に間隔をおいて並び、第2保持圧ポート66hと第2信号圧ポート66sとの当該軸方向における間に位置する。
 第2入力ポート66iは、バルブボディに形成された油路を介して第1または第2リニアソレノイドバルブ51,52の出力ポート5oに接続される。第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第2二方弁66の第2出力ポート66oは、油路L12を介して液圧アクチュエータ120(チューブT)の作動油入口Fiに接続される。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第2二方弁66の第2出力ポート66oは、油路L22を介して液圧アクチュエータ220(チューブT)の作動油入口Fiに接続される。更に、第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第2二方弁66の第2保持圧ポート66hは、油路L32を介して液圧アクチュエータ120(チューブT)の作動油出口Foに接続される。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第2二方弁66の第2保持圧ポート66hは、油路L42を介して液圧アクチュエータ220(チューブT)の作動油出口Foに接続される。更に、第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第2二方弁66の第2信号圧ポート66sは、油路L33を介して液圧アクチュエータ110(チューブT)の作動油出口Foに接続される。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第2二方弁66の第2信号圧ポート66sは、油路L43を介して液圧アクチュエータ210(チューブT)の作動油出口Foに接続される。
 第2二方弁66の第2スプール660は、第1ランド661と、第2ランド662と、両者の間の軸部663とを含む。第1および第2ランド661,662は、互いに同一の外径(断面積)を有する円柱状に形成される。軸部663は、第1および第2ランド661,662の外径(断面積)よりも小さい外径(断面積)を有する円柱状に形成され、第2スプール660の軸心に沿って第1および第2ランド661,662と同軸に延在する。第1および第2ランド661,662の間隔すなわち軸部663の軸長は、第1および第2ランド661,662の間の空間を介して第2入力ポート66iと第2出力ポート66oとが連通可能となるように定められる。
 第2スプール660は、第1ランド661の軸部663とは反対側の端面に第2保持圧ポート66hに供給された油圧(液圧)が作用すると共に第2ランド662の軸部663とは反対側の端面に第2信号圧ポート66sに供給された油圧(液圧)が作用するように、バルブボディ内に軸方向に摺動自在に配置される。第2二方弁66の第2スプリングSP2は、第2スプール660を第2保持圧ポート66h側から第2信号圧ポート66s側に付勢するようにバルブボディ内に配置される。第2二方弁66の取付状態、すなわち第2保持圧ポート66hおよび第2信号圧ポート66sに油圧が供給されない状態では、図8に示すように、第2スプール660が第2スプリングSP2により第2信号圧ポート66s側に付勢され、それにより第2入力ポート66iと第2出力ポート66oとが連通する。
 続いて、第1リニアソレノイドバルブ51から作動油が供給される液圧アクチュエータ110および120を例にとって供給遮断部としての第1および第2二方弁65,66の動作について説明する。
 上述のように構成される液体供給装置1Bでは、第1リニアソレノイドバルブ51から第1二方弁65の第1入力ポート65iおよび第2二方弁66の第2入力ポート66iに作動油が供給されると、第1二方弁65の第1出力ポート65oから油路L11および作動油入口Fiを介して第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ110のチューブT内に作動油が供給される。また、第2二方弁66の第2出力ポート66oから油路L12および作動油入口Fiを介して第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ120のチューブT内に作動油が供給される。更に、液圧アクチュエータ110のチューブT内に供給された作動油の一部は、作動油出口Fo、油路L31を介して第1二方弁65の第1保持圧ポート65hに流入すると共に、油路L33を介して第2二方弁66の第2信号圧ポート66sに流入する。また、液圧アクチュエータ120のチューブT内に供給された作動油の一部は、作動油出口Fo、油路L32を介して第2二方弁66の第2保持圧ポート66hに流入すると共に、油路L34を介して第1二方弁65の第1信号圧ポート65sに流入する。
 ここで、液圧アクチュエータ110および120のチューブT内の油圧は、第1リニアソレノイドバルブ51により同一に調圧されることから、液圧アクチュエータ110の作動油出口Foから流出する作動油の圧力と、液圧アクチュエータ120の作動油出口Foから流出する作動油の圧力とは互いに等しくなる。従って、液圧アクチュエータ110および120の双方が正常であれば、液圧アクチュエータ110から第1保持圧ポート65hに供給された油圧の作用により第1スプール650の第1ランド651に加えられる推力と、液圧アクチュエータ120から第1信号圧ポート65sに供給された油圧の作用により第1スプール650の第2ランド652に加えられる推力とが釣り合う。この結果、第1二方弁65は、第1スプール650が第1スプリングSP1により第1信号圧ポート65s側に付勢される取付状態(図8参照)に維持され、それにより第1入力ポート65iから第1出力ポート65oへの作動油の流入が許容される。また、液圧アクチュエータ110および120の双方が正常であれば、液圧アクチュエータ120から第2保持圧ポート66hに供給された油圧の作用により第2スプール660の第1ランド661に加えられる推力と、液圧アクチュエータ110から第2信号圧ポート66sに供給された油圧の作用により第2スプール660の第2ランド662に加えられる推力とが釣り合う。この結果、第2二方弁66は、第2スプール660が第2スプリングSP2により第2信号圧ポート66s側に付勢される取付状態に維持され、それにより第2入力ポート66iから第2出力ポート66oへの作動油の流入が許容される。
 一方、図9に示すように、チューブTや封止部材等の破損等により第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ110(のみ)から作動油が流出した場合、当該液圧アクチュエータ110の作動油出口Foから第1二方弁65の第1保持圧ポート65hに作動油が供給されなくなって第1スプール650の第1ランド651に作用する油圧が低下する。これに対して、第1二方弁65の第1信号圧ポート65sには、第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ120の作動油出口Foから作動油(油圧)が継続して供給される。これにより、液圧アクチュエータ120から第1信号圧ポート65sに供給される油圧に基づく推力により第1スプール650を第1スプリングSP1の付勢力に抗して第1保持圧ポート65h側に移動させ、第1二方弁65において、第1スプール650により第1入力ポート65iと第1出力ポート65oとの連通を遮断することが可能となる。更に、チューブT等の破損等により液圧アクチュエータ110の作動油出口Foから第2二方弁66の第2信号圧ポート66sに作動油が供給されなくなっても、第2二方弁66の第2保持圧ポート66hには、第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ120の作動油出口Foから油圧(作動油)が継続して供給される。これにより、第2二方弁66を取付状態に維持し、第2スプール660により第2入力ポート66iと第2出力ポート66oとを継続して連通させることができる。
 また、図10に示すように、チューブTや封止部材等の破損等により第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ120(のみ)から作動油が流出した場合、当該液圧アクチュエータ120の作動油出口Foから第2二方弁66の第2保持圧ポート66hに作動油が供給されなくなって第2スプール660の第1ランド661に作用する油圧が低下する。これに対して、第2二方弁66の第2信号圧ポート66sには、第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ110の作動油出口Foから作動油(油圧)が継続して供給される。これにより、液圧アクチュエータ110から第2信号圧ポート66sに供給される油圧に基づく推力により第2スプール660を第2スプリングSP2の付勢力に抗して第2保持圧ポート66h側に移動させ、第2二方弁66において、第2スプール660により第2入力ポート66iと第2出力ポート66oとの連通を遮断することが可能となる。更に、チューブT等の破損等により液圧アクチュエータ120の作動油出口Foから第1二方弁65の第1信号圧ポート65sに作動油が供給されなくなっても、第1二方弁65の第1保持圧ポート65hには、第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ110の作動油出口Foから油圧(作動油)が継続して供給される。これにより、第1二方弁65を取付状態に維持し、第1スプール650により第1入力ポート65iと第1出力ポート65oとを継続して連通させることができる。
 上述のように動作する液体供給装置1Bにおいても、チューブT等の破損等により液圧アクチュエータ110および120の一方から作動油が流出した場合に、液圧アクチュエータ110および120の他方への作動油(油圧)の供給を継続させて当該液圧アクチュエータ110および120により駆動される可動アームAの挙動の乱れを抑えつつ、液圧アクチュエータ110および120の一方からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。加えて、液体供給装置1Bでは、圧力センサの省略によるコストダウン化を図ると共に、供給遮断部による電力消費を無くすことができる。なお、詳細な説明は省略するが、液体供給装置1Bによれば、液圧アクチュエータ210および220も、上記液圧アクチュエータ110および120と同様に作動させることができる。
 図11は、本開示の他の人工筋肉ユニットAMCの要部を示す概略構成図である。なお、人工筋肉ユニットAMCに関連する要素のうち、上記人工筋肉ユニットAM,AMBに関連する要素と同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
 図11に示す人工筋肉ユニットAMCの液体供給装置1Cは、上記液圧アクチュエータ11-22と共に用いられるものであり、上記液体供給装置1Bと同様に、液体供給装置1において、供給遮断部としての第1および第2供給遮断弁61,62の各々を第1および第2二方弁65,66で置き換えたものに相当する。液体供給装置1Cにおいて、第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第1二方弁65の第1出力ポート65oは、油路L11を介して液圧アクチュエータ11(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第1二方弁65の第1出力ポート65oは、油路L21を介して液圧アクチュエータ21(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。図11に示すように、油路L11およびL21の中途には、第1オリフィス(絞り)Or1が設置され、第1出力ポート65oは、第1オリフィスOr1を介して液圧アクチュエータ11または21の作動油の出入口Fioに連通する。
 更に、第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第2二方弁66の第2出力ポート66oは、油路L12を介して液圧アクチュエータ12(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第2二方弁66の第2出力ポート66oは、油路L22を介して液圧アクチュエータ22(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。図11に示すように、油路L12およびL22の中途には、第2オリフィス(絞り)Or2が設置され、第2出力ポート66oは、第2オリフィスOr2を介して液圧アクチュエータ12または22の作動油の出入口Fioに連通する。
 第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第1二方弁65の第1保持圧ポート65hは、油路L31を介して、第1オリフィスOr1と液圧アクチュエータ11の作動油の出入口Fioとの間で油路L11に連通する。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第1二方弁65の第1保持圧ポート65hは、油路L41を介して、第1オリフィスOr1と液圧アクチュエータ21の作動油の出入口Fioとの間で油路L11に連通する。更に、第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第1二方弁65の第1信号圧ポート65sは、油路L34を介して、第2オリフィスOr2と液圧アクチュエータ12の作動油の出入口Fioとの間で油路L12に連通する。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第1二方弁65の第1信号圧ポート65sは、油路L44を介して、第2オリフィスOr2と液圧アクチュエータ22の作動油の出入口Fioとの間で油路L22に連通する。
 更に、第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第2二方弁66の第2保持圧ポート66hは、油路L32を介して、第2オリフィスOr2と液圧アクチュエータ12の作動油の出入口Fioとの間で油路L12に連通する。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第2二方弁66の第2保持圧ポート66hは、油路L42を介して、第2オリフィスOr2と液圧アクチュエータ22の作動油の出入口Fioとの間で油路L22に連通する。更に、第1リニアソレノイドバルブ51に対応した第2二方弁66の第2信号圧ポート66sは、油路L33を介して、第1オリフィスOr1と液圧アクチュエータ11の作動油の出入口Fioとの間で油路L11に連通する。また、第2リニアソレノイドバルブ52に対応した第2二方弁66の第2信号圧ポート66sは、油路L43を介して、第1オリフィスOr1と液圧アクチュエータ21の作動油の出入口Fioとの間で油路L21に連通する。
 続いて、第2リニアソレノイドバルブ52から作動油が供給される液圧アクチュエータ21および22を例にとって供給遮断部としての液体供給装置1Cにおける第1および第2二方弁65,66の動作について説明する。
 上述のように構成される液体供給装置1Cでは、第2リニアソレノイドバルブ52から第1二方弁65の第1入力ポート65iおよび第2二方弁66の第2入力ポート66iに作動油が供給されると、第1二方弁65の第1出力ポート65oから油路L21および出入口Fioを介して第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ21のチューブT内に作動油が供給される。また、第2二方弁66の第2出力ポート66oから油路L22および出入口Fioを介して第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ22のチューブT内に作動油が供給される。更に、第1オリフィスOr1と液圧アクチュエータ21の出入口Fioとの間の油路L21から、油路L41を介して第1二方弁65の第1保持圧ポート65hに作動油が流入し、油路L43を介して第2二方弁66の第2信号圧ポート66sに作動油が流入する。また、第2オリフィスOr2と液圧アクチュエータ22の出入口Fioとの間の油路L22から、油路L42を介して第2二方弁66の第2保持圧ポート66hに作動油が流入すると共に、油路L44を介して第1二方弁65の第1信号圧ポート65sに作動油が流入する。
 これにより、液圧アクチュエータ21および22の双方が正常であれば、液圧アクチュエータ21から第1保持圧ポート65hに供給された油圧の作用により第1スプール650の第1ランド651に加えられる推力と、液圧アクチュエータ22から第1信号圧ポート65sに供給された油圧の作用により第1スプール650の第2ランド652に加えられる推力とが釣り合う。この結果、第1二方弁65は、取付状態(図11参照)に維持され、それにより第1入力ポート65iから第1出力ポート65oへの作動油の流入が許容される。また、液圧アクチュエータ21および22の双方が正常であれば、液圧アクチュエータ22から第2保持圧ポート66hに供給された油圧の作用により第2スプール660の第1ランド661に加えられる推力と、液圧アクチュエータ21から第2信号圧ポート66sに供給された油圧の作用により第2スプール660の第2ランド662に加えられる推力とが釣り合う。この結果、第2二方弁66は、取付状態に維持され、それにより第2入力ポート66iから第2出力ポート66oへの作動油の流入が許容される。
 一方、図12に示すように、チューブTや封止部材等の破損等により第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ21(のみ)から作動油が流出した場合、第1オリフィスOr1と出入口Fioとの間の油路L21から第1二方弁65の第1保持圧ポート65hに作動油が供給されなくなって第1スプール650の第1ランド651に作用する油圧が低下する。これに対して、第1二方弁65の第1信号圧ポート65sには、第2オリフィスOr2と出入口Fioとの間の油路L22から油路L44を介して作動油(油圧)が継続して供給される。これにより、液圧アクチュエータ22側から第1信号圧ポート65sに供給される油圧に基づく推力により第1スプール650を第1スプリングSP1の付勢力に抗して第1保持圧ポート65h側に移動させ、第1二方弁65において、第1スプール650により第1入力ポート65iと第1出力ポート65oとの連通を遮断することが可能となる。更に、液圧アクチュエータ21のチューブT等の破損等により第1オリフィスOr1と出入口Fioとの間の油路L21から油路L43を介して第2二方弁66の第2信号圧ポート66sに作動油が供給されなくなっても、第2二方弁66の第2保持圧ポート66hには、第2オリフィスOr2と出入口Fioとの間の油路L22から油路L42を介して油圧(作動油)が継続して供給される。これにより、第2二方弁66を取付状態に維持し、第2スプール660により第2入力ポート66iと第2出力ポート66oとを継続して連通させることができる。
 また、図13に示すように、チューブTや封止部材等の破損等により第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ22(のみ)から作動油が流出した場合、第2オリフィスOr2と出入口Fioとの間の油路L22から第2二方弁66の第2保持圧ポート66hに作動油が供給されなくなって第2スプール660の第1ランド661に作用する油圧が低下する。これに対して、第2二方弁66の第2信号圧ポート66sには、第1オリフィスOr1と出入口Fioとの間の油路L21から油路L43を介して作動油(油圧)が継続して供給される。これにより、液圧アクチュエータ21側から第2信号圧ポート66sに供給される油圧に基づく推力により第2スプール660を第2スプリングSP2の付勢力に抗して第2保持圧ポート66h側に移動させ、第2二方弁66において、第2スプール660により第2入力ポート66iと第2出力ポート66oとの連通を遮断することが可能となる。更に、液圧アクチュエータ22のチューブT等の破損等により第2オリフィスOr2と出入口Fioとの間の油路L22から第1二方弁65の第1信号圧ポート65sに作動油が供給されなくなっても、第1二方弁65の第1保持圧ポート65hには、第1オリフィスOr1と出入口Fioとの間の油路L21から油路L41を介して油圧(作動油)が継続して供給される。これにより、第1二方弁65を取付状態に維持し、第1スプール650により第1入力ポート65iと第1出力ポート65oとを継続して連通させることができる。
 上述のように動作する液体供給装置1Cにおいても、チューブT等の破損等により液圧アクチュエータ21および22の一方から作動油が流出した場合に、液圧アクチュエータ21および22の他方への作動油(油圧)の供給を継続させて当該液圧アクチュエータ21および22により駆動される可動アームAの挙動の乱れを抑えつつ、液圧アクチュエータ21および22の一方からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。加えて、液体供給装置1Cにおいても、圧力センサの省略によるコストダウン化を図ると共に、供給遮断部による電力消費を無くすことができる。
 なお、詳細な説明は省略するが、液体供給装置1Cによれば、液圧アクチュエータ11および12も、上記液圧アクチュエータ21および22と同様に作動させることができる。更に、液体供給装置1Cによれば、チューブT等の破損等により液圧アクチュエータ11および12の一方または液圧アクチュエータ21および22の一方から作動油が流出し始めた後、第1または第2保持圧ポート65h,66hへの作動油の供給を早期に停止させることができる。また、液体供給装置1Cでは、液圧アクチュエータ11-22に専用の液体出口やそれに連なる液体通路を設ける必要がなくなるので、当該液圧アクチュエータ11-22の搭載性をより向上させることが可能となる。
 図14は、本開示の更に他の人工筋肉ユニットAMDの要部を示す概略構成図である。なお、人工筋肉ユニットAMDに関連する要素のうち、上記人工筋肉ユニットAM-AMCに関連する要素と同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
 図14に示す人工筋肉ユニットAMDの液体供給装置1Dは、上記液圧アクチュエータ110-220と共に用いられるものであり、上記液体供給装置1において、供給遮断部としての第1および第2供給遮断弁61,62の各々をスプールバルブ67で置き換えたものに相当する。図示するように、スプールバルブ67は、それぞれ図示しないバルブボディに形成された入力ポート6i、第1出力ポート6oa、第2出力ポート6ob、第1信号圧ポート6saおよび第2信号圧ポート6sbと、スプール670と、第1スプリングSP1と、第2スプリングSP2とを含む。
 スプールバルブ67において、第1および第2出力ポート6oa,6obは、スプール670の軸方向に間隔をおいて並び、入力ポート6iは、スプール670の軸方向における第1および第2出力ポート6oa,6obの間に位置する。本実施形態において、第1出力ポート6oaは、スプール670の軸方向において入力ポート6iの第1信号圧ポート6sa側に位置し、第2出力ポート6obは、当該軸方向において入力ポート6iの第2信号圧ポート6sb側に位置する。図14に示すように、入力ポート6iは、バルブボディに形成された油路を介して第1または第2リニアソレノイドバルブ51,52の出力ポート5oに接続される。第1出力ポート6oaは、油路L11またはL21を介して 第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ110または210(チューブT)の作動油入口Fiに接続される。また、第2出力ポート6obは、油路L12またはL22を介して第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ120または220(チューブT)の作動油入口Fiに接続される。第1信号圧ポート6saは、油路L34またはL44を介して液圧アクチュエータ120または220(チューブT)の作動油出口Foに接続される。また、第2信号圧ポート6sbは、油路L33またはL43を介して液圧アクチュエータ110または210(チューブT)の作動油出口Foに接続される。
 スプールバルブ67のスプール670は、第1ランド671と、第2ランド672と、両者の間の軸部673とを含む。第1および第2ランド671,672は、互いに同一の外径(断面積)を有する円柱状に形成される。軸部673は、第1および第2ランド671,672の外径(断面積)よりも小さい外径(断面積)を有する円柱状に形成され、スプール670の軸心に沿って第1および第2ランド671,672と同軸に延在する。第1および第2ランド671,672の間隔すなわち軸部673の軸長は、第1および第2ランド671,672の間の空間を介して入力ポート6iと第1および第2出力ポート6oa,6obの双方とが連通可能となるように定められる。
 スプール670は、第1ランド671の軸部673とは反対側の端面に第1信号圧ポート6saに供給された油圧(液圧)が作用すると共に第2ランド672の軸部673とは反対側の端面に第2信号圧ポート6sbに供給された油圧(液圧)が作用するように、バルブボディ内に軸方向に摺動自在に配置される。スプールバルブ67の第1スプリングSP1は、スプール670を第1信号圧ポート6sa側から第2信号圧ポート6sb側に付勢するように予圧された状態でバルブボディ内に配置される。第2スプリングSP2は、第1スプリングSP1と同一の諸元を有し、スプール670を第2信号圧ポート6sb側から第1信号圧ポート6sa側に付勢するように予圧された状態でバルブボディ内に配置される。スプールバルブ67の取付状態、すなわち第1および第2信号圧ポート6sa,6sbに油圧が供給されない状態では、図14に示すように、スプール670が第1および第2スプリングSP1,SP2の付勢力同士の釣り合いにより両側から保持され、それにより入力ポート6iと第1および第2出力ポート6oa,6obの双方とが連通する。
 上述のように構成される液体供給装置1Dにおいても、液圧アクチュエータ110の作動油出口Foから流出する作動油の圧力と、液圧アクチュエータ120の作動油出口Foから流出する作動油の圧力とが互いに等しくなり、液圧アクチュエータ210の作動油出口Foから流出する作動油の圧力と、液圧アクチュエータ220の作動油出口Foから流出する作動油の圧力とが互いに等しくなる。従って、液圧アクチュエータ110および120の双方が正常であれば、両者に対応したスプールバルブ67は、取付状態(図14参照)に維持され、それにより入力ポート6iから第1および第2出力ポート6oa,6obへの作動油の流入が許容される。また、液圧アクチュエータ210および220の双方が正常であれば、両者に対応したスプールバルブ67も取付状態に維持され、それにより入力ポート6iから第1および第2出力ポート6oa,6obへの作動油の流入が許容される。
 一方、図15に示すように、チューブTや封止部材等の破損等により第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ110または210(のみ)から作動油が流出した場合、当該液圧アクチュエータ110または210の作動油出口Foからスプールバルブ67の第2信号圧ポート6sbに作動油が供給されなくなってスプール670の第2ランド672に作用する油圧が低下する。これに対して、第1信号圧ポート6saには、第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ120または220の作動油出口Foから作動油(油圧)が継続して供給される。これにより、液圧アクチュエータ120または220から第1信号圧ポート6saに供給される油圧に基づく推力により第1および第2スプリングSP1,SP2からの力に抗してスプール670を第2信号圧ポート6sb側に移動させ、スプール670により入力ポート6iと第2出力ポート6obとを継続して連通させたまま、第1ランド671により入力ポート6iと第1出力ポート6oaとの連通を遮断することが可能となる。
 また、図16に示すように、チューブTや封止部材等の破損等により第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ120または220(のみ)から作動油が流出した場合、当該液圧アクチュエータ120または220の作動油出口Foからスプールバルブ67の第1信号圧ポート6saに作動油が供給されなくなってスプール670の第1ランド671に作用する油圧が低下する。これに対して、第2信号圧ポート6sbには、第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ110または210の作動油出口Foから作動油(油圧)が継続して供給される。これにより、液圧アクチュエータ110または210から第2信号圧ポート6sbに供給される油圧に基づく推力により第1および第2スプリングSP1,SP2からの力に抗してスプール670を第1信号圧ポート6sa側に移動させ、スプール670により入力ポート6iと第1出力ポート6oaとを継続して連通させたまま、第2ランド672により入力ポート6iと第2出力ポート6obとの連通を遮断することが可能となる。
 上述のように動作する液体供給装置1Dにおいても、チューブT等の破損等により液圧アクチュエータ110および120の一方等から作動油が流出した場合に、液圧アクチュエータ110および120の他方等への作動油(油圧)の供給を継続させて当該液圧アクチュエータ110および120等により駆動される可動アームAの挙動の乱れを抑えつつ、液圧アクチュエータ110および120の一方等からの作動油の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。加えて、液体供給装置1Dにおいても、圧力センサの省略によるコストダウン化を図ると共に、供給遮断部による電力消費を無くすことができる。
 図17は、本開示の他の人工筋肉ユニットAMEを示す概略構成図である。なお、人工筋肉ユニットAMEに関連する要素のうち、上記人工筋肉ユニットAM-AMDに関連する要素と同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
 図17に示す人工筋肉ユニットAMEの液体供給装置1Eは、上記液体供給装置1において、第1および第2供給遮断弁61,62を省略してコントロールバルブ(調圧弁)7を追加したものに相当する。すなわち、人工筋肉ユニットAMEの液体供給装置1Eでは、第1リニアソレノイドバルブ51の出力ポート5oが油路L11を介して第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ11(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続されると共に、油路L12を介して第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ12(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。また、液体供給装置1Eにおいて、第2リニアソレノイドバルブ52は、第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ21および第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ22(チューブT)への作動油を調圧する代わりに、ポンプ3側からの作動油を調圧して出力ポート5oからコントロールバルブ7に信号圧として供給する。
 液体供給装置1Eのコントロールバルブ7は、第2リニアソレノイドバルブ52からの信号圧に応じてポンプ3側からの作動油を調圧して第1人工筋肉としての液圧アクチュエータ21および第2人工筋肉としての液圧アクチュエータ22(チューブT)に供給する。図17に示すように、コントロールバルブ7は、バルブボディ内に軸方向に移動可能に配置されるスプール7sおよび当該スプール7sを付勢するスプリング7spを含むスプールバルブである。また、コントロールバルブ7は、入力ポート7iと、出力ポート7oと、フィードバックポート7fと、信号圧入力ポート7cと、ドレンポート7dとを含む。入力ポート7iは、上記L0に連通する。出力ポート7oは、油路L21を介して液圧アクチュエータ21(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続されると共に、油路L22を介して液圧アクチュエータ22(チューブT)の作動油の出入口Fioに接続される。フィードバックポート7fは、出力ポート7oに連通する。信号圧入力ポート7cは、バルブボディに形成された油路を介して第2リニアソレノイドバルブ52の出力ポート5oに連通する。ドレンポート7dは、油路L3を介してタンク2の内部に連通する。
 かかるコントロールバルブ7のスプール7sは、電磁部50eは印加される電流に応じた第2リニアソレノイドバルブ52からの信号圧が作用することで、スプリング7spの付勢力に抗して軸方向に移動する。これにより、信号圧の作用によりスプール7sに付与される推力と、スプリング7spの付勢力と、出力ポート7oからフィードバックポート7fに供給された油圧によりスプール7sに作用する推力とをバランスさせることで、入力ポート7iに供給されたポンプ3側からの作動油の一部を適宜ドレンポート7dを介してドレンして出力ポート7oから液圧アクチュエータ21,22のチューブTへと供給される作動油を所望の圧力に精度よく調整することができる。
 そして、人工筋肉ユニットAMEの制御装置100Eは、上記差ΔP11およびΔP12の何れか一方が上記閾値を上回った場合、第1リニアソレノイドバルブ51の電磁部5eへの電流の供給を停止させる。これにより、液圧アクチュエータ11および12の少なくとも何れか一方に破損等の異常が発生した際に、供給遮断部としての第1リニアソレノイドバルブ51により液圧アクチュエータ11および12への作動油の供給を遮断し、当該液圧アクチュエータ11および12の少なくとも何れか一方からの作動油の更なる流出を抑制することができる。また、制御装置100Eは、上記差ΔP21およびΔP22の何れか一方が上記閾値を上回った場合、第2リニアソレノイドバルブ52の電磁部5eへの電流の供給を停止させる。これにより、液圧アクチュエータ21および22の少なくとも何れか一方に破損等の異常が発生した際に、供給遮断部としてのコントロールバルブ7により液圧アクチュエータ21および22への作動油の供給を遮断し、当該、液圧アクチュエータ21および22の少なくとも何れか一方からの作動油の更なる流出を抑制することができる。また、人工筋肉ユニットAMEの液体供給装置1Eにおいて、液圧アクチュエータ11-22の破損等に伴う作動油の流出を抑制するために、図7に示す制御ルーチンが制御装置100Eにより実行されてもよい。
 なお、上記液体供給装置1,1′,1Eにおいて、液圧アクチュエータ11-22等のチューブT内の油圧を検出する圧力センサPSが省略されてもよい。この場合、図示しない角度センサにより検出されるリンクCおよび可動アームA(関節)の回動角から当該リンクC等の回動角が要求に応じた角度になっているかを判定し、判定結果から液圧アクチュエータ11-22等の破損といった異常の有無を間接的に判断してもよい。
 また、上記各実施形態において、人工筋肉としての液圧アクチュエータ10,11-22,110-220は、作動油が供給された際に径方向に膨張し、かつ軸方向に収縮するチューブTと、当該チューブTを覆う編組スリーブSとを含むマッキベン型の人工筋肉であるが、液圧アクチュエータ10,11-22,110-220の構成は、これに限られるものではない。すなわち、液圧アクチュエータ10,11-22,110-220は、例えば弾性体により形成された内側筒状部材と、弾性体により形成されると共に内側筒状部材の外側に同軸に配置され外側筒状部材と、内側筒状部材と外側筒状部材との間に配置された繊維層とを含む軸方向繊維強化型の液圧アクチュエータ(例えば、特開2011-137516号参照)であってもよい。
 更に、液体供給装置1,1′,1B,1C,1D,1Eは、水等の作動油以外の液体を液圧アクチュエータ11-22,110-220等に供給するように構成されてもよい。また、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52は、電磁部に供給される電流に応じた信号圧を出力するリニアソレノイドバルブおよび当該信号圧に応じて作動油を調圧するコントロールバルブで置き換えられてもよい。更に、液体供給装置1,1′,1B,1C,1D,1Eは、例えば圧力センサPSにより検出される液圧が要求に応じた圧力になるように液圧アクチュエータ11-22等への液体の流量を制御する流量制御弁を含むものであってもよい。
 また、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52の少なくとも何れか1つは、常開弁であってもよい。この場合、当該常開弁は、電磁部からの推力および当該電磁部からの推力と同方向に作用するようにフィードバックポートに供給された液圧による推力を、スプリングの付勢力とバランスさせるものであってもよい。更に、第1および第2リニアソレノイドバルブ51,52の少なくとも何れか1つは、専用のフィードバックポートをもたず、スプールを収容するスリーブの内側で出力圧(駆動圧)をフィードバック圧としてスプールに作用させるように構成されたものであってもよい(例えば、特開2020-41687号公報参照)。また、コントロールバルブ7も、出力圧(駆動圧)をスプールの内部でフィードバック圧として当該スプールに作用させるように構成されたものであってもよい。
 更に、ロボット装置としての人工筋肉ユニットAM-AMEは、複数の関節を含むものであってもよく、ロボットアームとして構成されてもよい。また、人工筋肉ユニットAM-AMEは、歩行ロボットや、ウェアラブルロボット等に適用されてもよい。
 以上説明したように、本開示の液体供給装置は、液体の供給を受けて作動する少なくとも1つの人工筋肉(10,11,12,21,22,110,120,210,220)と、前記人工筋肉(10,11,12,21,22,110,120,210,220)に前記液体を供給する液体供給装置(1,1′,1B,1C,1D,1E)とを含むロボット装置(AM,AM′,AMB,AMC,AMD,AME)であって、前記液体供給装置(1,1′,1B,1C,1D,1E)が、前記液体を貯留する液体貯留部(2)と、前記液体貯留部(2)から前記液体を吸引して吐出するポンプ(3)と、前記人工筋肉(10,11,12,21,22,110,120,210,220)に供給される液圧が指令値になるように前記ポンプ(3)側からの前記液体を調圧して前記人工筋肉(10,11,12,21,22,110,120,210,220)に供給する調圧弁(50,51,52)と、前記人工筋肉(10,11,12,21,22,110,120,210,220)と前記調圧弁(50,51,52)との間に配置され、前記人工筋肉(10,11,12,21,22,110,120,210,220)の異常の発生に応じて前記人工筋肉(10,11,12,21,22,110,120,210,220)への前記液体の供給を遮断する供給遮断部(50,51,52,7,60,61,62,65,66,67)とを含むものである。
 本開示のロボット装置において、液体供給装置の調圧弁は、人工筋肉に供給される液圧が指令値になるようにポンプ側からの液体を調圧して当該人工筋肉に供給する。また、本開示のロボット装置では、人工筋肉の異常の発生に応じて供給遮断部により人工筋肉への液体の供給が遮断される。これにより、人工筋肉の破損といった異常の発生により当該人工筋肉から液体が流出したとしても、供給遮断部により調圧弁から人工筋肉への液体の供給が遮断されるので、当該人工筋肉からの液体の更なる流出を抑制することができる。この結果、液体の供給を受けて作動する人工筋肉の破損等に伴う液体の流出を良好に抑制することが可能となる。
 また、前記供給遮断部は、前記調圧弁(51,52,7,)であってもよく、前記液体供給装置(1E)は、前記人工筋肉(11,12,21,22,)の異常の発生に応じて前記人工筋肉肉(11,12,21,22,)への前記液体の供給を遮断するように前記調圧弁(51,52,7,)を制御する制御装置(100E)を更に含むものであってもよい。
 これにより、人工筋肉の破損といった異常の発生により当該人工筋肉から液体が流出したとしても、供給遮断部としての調圧弁により人工筋肉への液体の供給を遮断し、当該人工筋肉からの液体の更なる流出を抑制することができる。
 更に、前記調圧弁は、前記ポンプ(3)側からの前記液体を調圧して出力するリニアソレノイドバルブ(51)、または、信号圧を出力する信号圧出力バルブ(52)および前記信号圧出力バルブ(52)からの前記信号圧に応じて前記ポンプ(3)側からの前記液体を調圧して出力するコントロールバルブ(7)であってもよい。
 また、前記供給遮断部は、電磁弁(60,61,62)であってもよく、前記液体供給装置(1,1′)は、前記人工筋肉(10,11,12)における前記液圧を検出する液圧センサ(PS)と、前記指令値と前記液圧センサ(PS)の検出値との差(ΔP11,ΔP12,ΔP21,ΔP22)の拡大に応じて前記調圧弁(50,51,52)から前記人工筋肉(10,11,12)への前記液体の供給を遮断するように前記電磁弁(60,61,62)を制御する制御装置(100)とを含んでもよい。これにより、人工筋肉における液圧と指令値との差の拡大を的確に検知して人工筋肉の破損等に伴う液体の流出を良好に抑制することが可能となる。
 更に、前記供給遮断部は、1つの前記調圧弁(51,52)からの前記液体を2つの前記人工筋肉(11,12、21,22)に供給可能な電磁弁(61,62)であってもよく、前記液体供給装置(1)は、液圧センサ(PS)を用いて取得される前記2つの前記人工筋肉間(11,12、21,22)の液圧差(ΔP)の拡大に応じて、前記2つの前記人工筋肉(11,12、21,22)のうちの前記液圧が低い一方への前記液体の供給を遮断するように前記電磁弁(61,62)を制御する制御装置(100)を含んでもよい。このように、供給遮断部としての電磁弁を介して1つの調圧弁から2つの人工筋肉に液体が供給される場合には、当該2つの人工筋肉間の液圧差の拡大に応じて液圧が低い一方の人工筋肉への液体の供給を遮断することで、人工筋肉の破損等に伴う液体の流出を良好に抑制することが可能となる。
 また、前記人工筋肉は、それぞれ前記調圧弁(51,52)から前記液体が供給される第1人工筋肉(11,21)および第2人工筋肉(12,22)を含むものであってもよく、前記液圧センサは、前記第1人工筋肉(11,21)における前記液圧を検出する第1圧力センサ(PS)と、前記第2人工筋肉(12,22)における前記液圧を検出する第2圧力センサ(PS)とを含むものであってもよく、前記電磁弁(61,62)は、前記調圧弁(51,52)に接続される入力ポート(6i)と、前記第1人工筋肉(11,21)に接続される第1出力ポート(6oa)と、前記第2人工筋肉(12,22)に接続される第2出力ポート(6ob)と、前記入力ポート(6i)と前記第1および第2出力ポート(6oa,6ob)とを連通させるように間隔をおいて形成された2つのランド(601,602)を有するスプール(600)と、前記制御装置(100)により制御されて前記スプール(600)を移動させる電磁部(6e)とを含むものであってもよく、前記制御装置(100)は、前記第1および第2液圧センサ(PS)の検出値に応じて、前記電磁弁(61,62)が、前記入力ポート(6i)と前記第1および第2出力ポート(6oa,6ob)とを連通させる第1状態、前記入力ポート(6i)と前記第1出力ポート(6oa)とを連通させると共に前記2つの前記ランドの一方(602)が前記入力ポート(6i)と前記第2出力ポート(6ob)との連通を遮断する第2状態、および前記入力ポート(6i)と前記第2出力ポート(6ob)とを連通させると共に前記2つの前記ランドの他方(601)が前記入力ポート(6i)と前記第1出力ポート(6oa)との連通を遮断する第3状態の何れかを形成するように前記電磁部(6e)を制御するものであってもよい。これにより、破損等により第1および第2人工筋肉の一方から液体が流出した場合に、第1および第2人工筋肉の他方への液体の供給を継続させて当該第1および第2人工筋肉により駆動される部材の挙動の乱れを抑えつつ、第1および第2人工筋肉の一方からの液体の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 更に、前記電磁弁(61,62)は、前記2つの前記ランドの何れか(601)が前記入力ポート(6i)と前記第1および第2出力ポート(6oa,6ob)との連通を遮断する第4状態を形成可能であってもよい。これにより、第1および第2人工筋肉の双方に破損等が生じた際に、第4状態を形成するように電磁弁を制御することで、調圧弁から第1および第2人工筋肉への液体の供給を遮断し、第1および第2人工筋肉からの液体の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。加えて、調圧弁から第1および第2人工筋肉への液体の供給に異常が発生した際に、第4状態を形成するように電磁弁を制御することで、当該電磁弁により第1および第2人工筋肉からの液体の流出を規制することができる。これにより、第1および第2人工筋肉の状態の急変を抑えて第1および第2人工筋肉により駆動される部材の意図しない動作の発生を良好に抑制することが可能となる。
 また、前記電磁弁(61,62)は、前記電磁部(6e)に電流が印加されていない際に、前記2つの前記ランドの前記何れか(601)が前記入力ポート(6i)と前記第1および第2出力ポート(6oa,6ob)との連通を遮断するように前記スプール(600)を付勢する付勢部材(SP)を含むものであってもよい。これにより、電源が失陥した際に、電磁弁に速やかに第4状態を形成させて2つの人工筋肉からの液体の流出を規制することが可能となる。
 更に、前記人工筋肉は、それぞれ前記調圧弁(51,52)から前記液体が供給される第1人工筋肉(110,210)および第2人工筋肉(120,220)を含んでもよく、前記第1および第2人工筋肉(110,210,120,220)は、それぞれ液体入口(Fi)および液体出口(Fo)を有してもよく、前記供給遮断部は、第1二方弁(65)および第2二方弁(66)を含むものであってもよく、前記第1二方弁(65)は、前記調圧弁(51,52)に接続される第1入力ポート(65i)と、前記第1人工筋肉(110,210)の前記液体入口(Fi)に接続される第1出力ポート(65o)と、前記第1人工筋肉(110,210)の前記液体出口(Fo)に接続される第1保持圧ポート(65h)と、前記第2人工筋肉(120,220)の前記液体出口(Fo)に接続される第1信号圧ポート(65s)と、前記第1入力ポート(65i)と前記第1出力ポート(65o)とを連通させると共に両者の連通を遮断することができる第1スプール(650)と、前記第1入力ポート(65i)と前記第1出力ポート(65o)とを連通させるように前記第1スプール(650)を前記第1保持圧ポート側(65h)から前記第1信号圧ポート(65s)側に付勢する第1付勢部材(SP1)とを含むものであってもよく、前記第2二方弁(66)は、前記調圧弁(51,52)に接続される第2入力ポート(66i)と、前記第2人工筋肉(120,220)の前記液体入口(Fi)に接続される第2出力ポート(66o)と、前記第2人工筋肉(120,220)の前記液体出口(Fo)に接続される第2保持圧ポート(66h)と、前記第1人工筋肉(110,210)の前記液体出口(Fo)に接続される第2信号圧ポート(66s)と、前記第2入力ポート(66i)と前記第2出力ポート(66o)とを連通させると共に両者の連通を遮断することができる第2スプール(660)と、前記第2入力ポート(66i)と前記第2出力ポート(66o)とを連通させるように前記第2スプール(660)を前記第2保持圧ポート(66h)側から前記第2信号圧ポート(66s)側に付勢する第2付勢部材(SP2)とを含むものであってもよい。
 かかる液体供給装置では、破損等により第1および第2人工筋肉の一方から液体が流出した場合、当該第1および第2人工筋肉の一方の液体出口から第1および第2保持圧ポートの一方に液体が供給されなくなる。これに対して、第1および第2信号圧ポートの一方には、第1および第2人工筋肉の他方の液体出口から液体が継続して供給される。これにより、第1および第2人工筋肉の他方から第1および第2信号圧ポートの一方に供給される液圧に基づく力により第1および第2スプールの一方を第1および第2付勢部材の一方の付勢力に抗して移動させ、第1および第2二方弁の一方で、第1または第2スプールにより第1または第2入力ポートと第1または第2出力ポートとの連通を遮断することが可能となる。また、破損等により第1および第2人工筋肉の一方の液体出口から第1および第2信号圧ポートの他方に液体が供給されなくなっても、第1および第2保持圧ポートの他方には、第1および第2人工筋肉の他方の液体出口から液体(液圧)が継続して供給される。従って、第1および第2二方弁の他方では、第1または第2スプールにより第1または第2入力ポートと第1または第2出力ポートとを継続して連通させることができる。この結果、かかる液体供給装置においても、破損等により第1および第2人工筋肉の一方から液体が流出した場合に、第1および第2人工筋肉の他方への液体の供給を継続させて当該第1および第2人工筋肉により駆動される部材の挙動の乱れを抑えつつ、第1および第2人工筋肉の一方からの液体の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 また、前記人工筋肉は、それぞれ前記調圧弁(51,52)から前記液体が供給される第1人工筋肉(11,21)および第2人工筋肉(12,22)を含むものであってもよく、前記第1人工筋肉(11,21)の液体入口(Fio)の上流側に第1オリフィス(Or1)が配置されると共に、前記第2人工筋肉(12,22)の液体入口(Fio)の上流側に第2オリフィス(Or2)が配置されてもよく、前記供給遮断部は、第1二方弁(65)および第2二方弁(66)を含むものであってもよく、前記第1二方弁(65)は、前記調圧弁(51,52)に接続される第1入力ポート(65i)と、前記第1オリフィス(Or1)を介して前記第1人工筋肉(11,21)の前記液体入口(Fio)に連通する第1出力ポート(65o)と、前記第1オリフィス(Or1)と前記第1人工筋肉(11,21)の前記液体入口(Fio)との間の液体通路(L11,L21)に連通する第1保持圧ポート(65h)と、前記第2オリフィス(Or2)と前記第2人工筋肉(12,22)の前記液体入口(Fio)との間の液体通路(L12,L22)に連通する第1信号圧ポート(65s)と、前記第1入力ポート(65i)と前記第1出力ポート(65o)とを連通させると共に両者の連通を遮断することができる第1スプール(650)と、前記第1入力ポート(65i)と前記第1出力ポート(65o)とを連通させるように前記第1スプール(650)を前記第1保持圧ポート(65h)側から前記第1信号圧ポート(65s)側に付勢する第1付勢部材(SP1)とを含むものであってもよく、前記第2二方弁(66)は、前記調圧弁(51,52)に接続される第2入力ポート(66i)と、前記第2オリフィス(Or2)を介して前記第2人工筋肉(12,22)の前記液体入口(Fio)に連通する第2出力ポート(66o)と、前記第2オリフィス(Or2)と前記第2人工筋肉(12,22)の前記液体入口(Fio)との間の液体通路(L12,L22)に連通する第2保持圧ポート(66h)と、前記第1オリフィス(Or1)と前記第1人工筋肉(11,21)の前記液体入口(Fio)との間の液体通路(L11,L21)に連通する第2信号圧ポート(66s)と、前記第2入力ポート(66i)と前記第2出力ポート(66o)とを連通させると共に両者の連通を遮断することができる第2スプール(660)と、前記第2入力ポート(66i)と前記第2出力ポート(66o)とを連通させるように前記第2スプール(660)を前記第2保持圧ポート(66h)側から前記第2信号圧ポート(66s)側に付勢する第2付勢部材(SP2)とを含むものであってもよい。
 かかる液体供給装置では、破損等により第1および第2人工筋肉の一方から液体が流出した場合、第1および第2人工筋肉の一方の液体入口と第1および第2オリフィスの一方との間の液体通路から第1および第2保持圧ポートの一方に液体が供給されなくなる。これに対して、第1および第2信号圧ポートの一方には、第1および第2人工筋肉の他方の液体入口と第1および第2オリフィスの他方との間の液体通路から液体が継続して供給される。これにより、第1および第2人工筋肉の他方側から第1および第2信号圧ポートの一方に供給される液圧に基づく力により第1および第2スプールの一方を第1および第2付勢部材の一方の付勢力に抗して移動させ、第1および第2二方弁の一方で、第1または第2スプールにより第1または第2入力ポートと第1または第2出力ポートとの連通を遮断することが可能となる。また、破損等により第1および第2人工筋肉の一方の液体入口と第1および第2オリフィスの一方との間の液体通路から第1および第2信号圧ポートの他方に液体が供給されなくなっても、第1および第2保持圧ポートの他方には、第1および第2人工筋肉の他方の液体入口と第1および第2オリフィスの他方との間の液体通路から液体(液圧)が継続して供給される。従って、第1および第2二方弁の他方では、第1または第2スプールにより第1または第2入力ポートと第1または第2出力ポートとを継続して連通させることができる。この結果、かかる液体供給装置においても、破損等により第1および第2人工筋肉の一方から液体が流出した場合に、第1および第2人工筋肉の他方への液体の供給を継続させて当該第1および第2人工筋肉により駆動される部材の挙動の乱れを抑えつつ、第1および第2人工筋肉の一方からの液体の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。加えて、かかる液体供給装置では、破損等により第1および第2人工筋肉の一方から液体が流出し始めた後、当該第1および第2人工筋肉の一方側から第1および第2保持圧ポートの一方への液体の供給を早期に停止させると共に、第1および第2人工筋肉から液体出口やそれに連なる液体通路を省略して第1および第2人工筋肉の搭載性をより向上させることが可能となる。
 更に、前記人工筋肉は、それぞれ前記調圧弁(51,52)から前記液体が供給される第1人工筋肉(110,210)および第2人工筋肉(120,220)を含むものであってもよく、前記第1および第2人工筋肉(110,210,120,220)は、それぞれ液体入口(Fi)および液体出口(Fo)を有してもよく、前記供給遮断部は、前記調圧弁(51,52)に接続される入力ポート(6i)と、前記第1人工筋肉(110,210)の前記液体入口(Fi)に接続される第1出力ポート(6oa)と、前記第2人工筋肉(120,220)の前記液体入口(Fi)に接続される第2出力ポート(6ob)と、前記第2人工筋肉(120,220)の前記液体出口(Fo)に接続される第1信号圧ポート(6sa)と、前記第1人工筋肉(110,210)の前記液体出口(Fo)に接続される第2信号圧ポート(6sb)と、前記入力ポート(6i)と前記第1および第2出力ポート(6oa,6ob)とを連通させるように間隔をおいて形成された2つのランド(671,672)を有するスプール(670)と、前記スプール(670)を前記第1信号圧ポート(6sa)側から前記第2信号圧ポート(6sb)側に付勢する第1付勢部材(SP1)と、前記スプール(670)を前記第2信号圧ポート(6sb)側から前記第1信号圧ポート(6sa)側に付勢する第2付勢部材(SP2)とを含むスプールバルブ(67)であってもよい。
 かかる液体供給装置では、破損等により第1および第2人工筋肉の一方から液体が流出した場合、第1および第2信号圧ポートの一方には、第1および第2人工筋肉の他方の液体出口から液体(液圧)が継続して供給されるのに対して、第1および第2信号圧ポートの他方には、第1および第2人工筋肉の一方の液体出口から液体が供給されなくなる。これにより、第1および第2人工筋肉の他方から第1および第2信号圧ポートの一方に供給される液圧に基づく力によりスプールを移動させ、入力ポートと第1および第2出力ポートの一方との連通を遮断すると共に、入力ポートと第1および第2出力ポートの他方とを連通させておくことが可能となる。この結果、かかる液体供給装置においても、破損等により第1および第2人工筋肉の一方から液体が流出した場合に、第1および第2人工筋肉の他方への液体の供給を継続させて当該第1および第2人工筋肉により駆動される部材の挙動の乱れを抑えつつ、第1および第2人工筋肉の一方からの液体の更なる流出を良好に抑制することが可能となる。
 そして、前記液圧アクチュエータ(10,11,110,12,120,21,210,22,220)は、前記液体が供給されるチューブ(T)を含むものであってもよく、前記チューブ(T)は、前記液体が供給された際に、径方向に膨張しながら軸方向に収縮するものであってもよい。
 なお、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
 本開示の発明は、液体の供給を受けて作動する少なくとも1つの人工筋肉を含むロボット装置の製造産業等において利用可能である。

Claims (5)

  1.  液体の供給を受けて作動する少なくとも1つの人工筋肉と、前記人工筋肉に前記液体を供給する液体供給装置とを含むロボット装置であって、
     前記液体供給装置は、
     前記液体を貯留する液体貯留部と、
     前記液体貯留部から前記液体を吸引して吐出するポンプと、
     前記人工筋肉に供給される液圧が指令値になるように前記ポンプ側からの前記液体を調圧して前記人工筋肉に供給する調圧弁と、
     前記人工筋肉と前記調圧弁との間に配置され、前記人工筋肉の異常の発生に応じて前記人工筋肉への前記液体の供給を遮断する供給遮断部と、
     を備えるロボット装置。
  2.  請求項1に記載のロボット装置において、
     前記供給遮断部は、前記調圧弁であり、
     前記液体供給装置は、前記人工筋肉の異常の発生に応じて前記人工筋肉への前記液体の供給を遮断するように前記調圧弁を制御する制御装置を更に備えるロボット装置。
  3.  請求項2に記載のロボット装置において、
     前記調圧弁は、前記ポンプ側からの前記液体を調圧して出力するリニアソレノイドバルブ、または、信号圧を出力する信号圧出力バルブおよび前記信号圧出力バルブからの前記信号圧に応じて前記ポンプ側からの前記液体を調圧して出力するコントロールバルブであるロボット装置。
  4.  請求項1に記載のロボット装置において、
     前記供給遮断部は、電磁弁であり、
     前記液体供給装置は、前記人工筋肉における前記液圧を検出する液圧センサと、前記指令値と前記液圧センサの検出値との差の拡大に応じて前記調圧弁から前記人工筋肉への前記液体の供給を遮断するように前記電磁弁を制御する制御装置とを更に備えるロボット装置。
  5.  請求項1に記載のロボット装置において、
     前記供給遮断部は、1つの前記調圧弁からの前記液体を2つの前記人工筋肉に供給可能な電磁弁であり、
     前記液体供給装置は、液圧センサにより取得される前記2つの前記人工筋肉間の液圧差の拡大に応じて、前記2つの前記人工筋肉のうちの前記液圧が低い一方への前記液体の供給を遮断するように前記電磁弁を制御する制御装置を更に備えるロボット装置。
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