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公開番号2025097212
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023213374
出願日2023-12-18
発明の名称アクチュエータ角度推定装置、アクチュエータ角度推定方法
出願人株式会社ブリヂストン,国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類F15B 15/10 20060101AFI20250623BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】容易に流体圧アクチュエータの湾曲角度を求める。
【解決手段】アクチュエータ角度推定装置10は、互いに隔離され軸方向に沿って配置されると共に互いに平行に並ぶ第1チャンバ25Aと第2チャンバ25Bを有するチューブ部材24を備え、前記第1チャンバ25Aの内圧上昇によりチューブ壁の一方側が軸方向に短縮して湾曲する長尺のアクチュエータ本体部22についての湾曲角度を推定するアクチュエータ湾曲角度推定装置10であって、前記第1チャンバ25Aへ流体を供給する流体供給部と、前記第2チャンバ25Bの内圧を取得する圧力センサ62と、前記圧力センサ62で取得した、封止された状態の前記第2チャンバ25Bの内圧に基づいて、前記アクチュエータ本体22の湾曲角度を推定する角度推定部と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
互いに隔離され軸方向に沿って配置されると共に互いに平行に並ぶ第１チャンバと第２チャンバを有するチューブ部材を備え、前記第１チャンバの内圧上昇によりチューブ壁の一方側が軸方向に短縮して湾曲する長尺のアクチュエータ本体部についての湾曲角度を推定するアクチュエータ角度推定装置であって、
前記第１チャンバへ流体を供給する流体供給部と、
前記第２チャンバの内圧を取得する圧力センサと、
前記圧力センサで取得した、封止された状態の前記第２チャンバの内圧に基づいて、前記アクチュエータ本体部の湾曲角度を推定する角度推定部と、
を備えたアクチュエータ角度推定装置。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記第２チャンバは、封止された状態において大気圧よりも高い予圧とされている、
請求項１に記載のアクチュエータ角度推定装置。
【請求項３】
互いに隔離され軸方向に沿って平行に並ぶ第１チャンバと第２チャンバを有するチューブ部材を備え、前記第１チャンバの内圧上昇によりチューブ壁の一方側が軸方向に短縮して湾曲する長尺のアクチュエータ本体部についての湾曲角度を推定するアクチュエータ角度推定方法であって、
前記第２チャンバを封止状態として前記第１チャンバへ流体を供給し、
封止状態の前記第２チャンバの内圧に基づいて、前記アクチュエータ本体部の湾曲角度を推定する、
アクチュエータ角度推定方法。
【請求項４】
前記第２チャンバは、封止された状態において大気圧よりも高い予圧とされている、
請求項３に記載のアクチュエータ角度推定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧アクチュエータの、アクチュエータ角度推定装置、及び、アクチュエータ角度推定方法、に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、流体圧アクチュエータとして、ゴムチューブと、その外面を覆うスリーブ（高張力繊維を編み込んだもの）とを有する、マッキベン型のものが知られている。このようなマッキベン型の流体圧アクチュエータは、ゴムチューブ及びスリーブの軸方向に沿った長さを変化させることができる。また、ゴムチューブの軸方向における一端側から他端側に亘って、周方向の一部に拘束部材を設けることにより、流体圧アクチュエータの拘束部材が設けられていない側を短縮させ、湾曲変形させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－８８９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような流体圧アクチュエータについて、種々の利用方法が提案されており、例えば、複数組み合わせることにより、湾曲変形により物を把持する指として利用することが提案されている。このように利用する場合、流体圧アクチュエータの湾曲角度を求めることができれば、利用しやすい。一般的に湾曲角度を測定するために角度センサが用いられるが、角度センサはアクチュエータに直接貼付するため、配線が必要になったり、洗浄時に防水が必要であったりするため、構成が複雑になる。
【０００５】
本開示は、上記事実に鑑みて、湾曲する流体圧アクチュエータの角度を簡易な構成で求めることの可能な、アクチュエータ角度推定装置、アクチュエータ角度推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の態様のアクチュエータ角度推定装置は、互いに隔離され軸方向に沿って配置されると共に互いに平行に並ぶ第１チャンバと第２チャンバを有するチューブ部材を備え、前記第１チャンバの内圧上昇によりチューブ壁の一方側が軸方向に短縮して湾曲する長尺のアクチュエータ本体部についての湾曲角度を推定するアクチュエータ湾曲角度推定装置であって、前記第１チャンバへ流体を供給する流体供給部と、前記第２チャンバの内圧を取得する圧力センサと、前記圧力センサで取得した、封止された状態の前記第２チャンバの内圧に基づいて、前記アクチュエータ本体の湾曲角度を推定する角度推定部と、を備えている。
【０００７】
第１の態様のアクチュエータ角度推定装置は、互いに隔離され軸方向に沿って配置されると共に互いに平行に並ぶ第１チャンバと第２チャンバを有するチューブ部材を備えている。第２チャンバを封止状態として、流体供給部から第１チャンバへ流体を供給すると、第１チャンバの内圧が上昇して、アクチュエータ本体部が湾曲する。この湾曲に追随して封止状態の第２チャンバは湾曲変形する。発明者は、このときの第２チャンバの内圧とアクチュエータ本体部の湾曲角度との関係に着目し、アクチュエータ本体部の湾曲角度に応じて第２チャンバの内圧が変化することを見い出した。そこで、第２チャンバの内圧を圧力センサで取得し、角度推定部で、第２チャンバの内圧に基づいてアクチュエータ本体の湾曲角度を推定する。
【０００８】
第１の態様のアクチュエータ角度推定装置によれば、このように、従来の角度センサを用いることなく、流体圧アクチュエータの湾曲角度を簡易な構成で求めることができる。
【０００９】
第２の態様のアクチュエータ角度推定装置は、前記第２チャンバは、封止された状態において大気圧よりも高い予圧とされている。
【００１０】
このように、第２チャンバに大気圧よりも高い予圧を付与することにより、ノイズによる角度推定への影響を抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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