振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁

~小型軽量で大出力を実現!~

理工学部 ロボティクス学科

教授 平井 慎一

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研究内容

近年、産業用ロボットの活動の幅は増加する一方である。しかし、 ロボットによる作業が向いているとされる単純作業の繰り返しのような作業でも、 周囲の環境や対象の形状・形質のために人間がその作業を行っているという現場は決して少なくない。今後、こういった限られた環境にも少しずつロボットが浸透されていくと考える。空気圧駆動のロボットであれば、タンクやフィルタといった大型となる動力源だけを工場の隅に置き、タンクと綱がったチューブとそれを制御する空気圧弁を備えたスリムなロボットだけを作業場に配置すれば、作業スペースを取らず人や製品を傷つけにくい軽作業用産業ロボットが可能である。これを実現するために制御弁の高性能化・小型化は欠かせない。
小型化が容易で、また流量も十分に確保することのできる全く新しい構成の弁として、振動駆動式無拘束ポペット空気圧弁を提案した。

【特徴】

  • ・ ピエゾアクチュエータで駆動される小型軽量(直径7mm×高さ9mm・重量1.8g)の弁
    ・ エアシリンダやマッキベンアクチュエータを駆動できる大きい出力(圧力0.5MPa・流量10 l/min)
    ・ ピエゾアクチュエータの駆動周波数の切り替えにより、ON/OFF制御を実現
    ・ ピエゾアクチュエータの駆動電圧により、流量の比例制御が可能
    ・ ロボットハンドやウェアラブルシステムへ組み込むことが可能


応用例

・空気圧駆動ロボットハンド
・空気圧駆動ロボットアーム
・空気圧駆動ウェアラブルシステム

研究キーワード

無拘束空気圧弁 ・ON/OFF制御 ・流量制御 

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