回転型釣糸人工筋肉アクチュエータの拮抗型合トルク制御

吉田優太郎; 林亮; 舛屋賢; 高木賢太郎; 有田輝; 田原健二

文献

J-GLOBAL ID：202302244821896902 整理番号：23A2171671

回転型釣糸人工筋肉アクチュエータの拮抗型合トルク制御

Antagonistic Total Torque Control of Rotational Straight Twisted Polymeric Fiber Actuator

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資料名：
巻： 41 号： 6 ページ： 573-576(J-STAGE) 発行年： 2023年
JST資料番号： Y0482A ISSN： 0289-1824 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

柔軟,軽量,静音,および安価であるため,回転型釣糸人工筋肉アクチュエータ(STPFA)は新しい回転アクチュエータとして注目されている。それは加熱時に回転し,冷却時に元に戻る。しかし,自然冷却を用いるとき,特に冷却方向において,応答性を改善することは難しい。自然冷却における応答性を改善するために,拮抗作動は効果的方法の1つである。しかし,二活性化側アクチュエータは,他の側面アクチュエータが受動ねじりばね様特性により活性化されるとき,外乱様トルクを発生する。本論文では,一対の回転型STPFAを用いて,拮抗アクチュエータインピーダンスモジュールを実現するために,ヒータ抵抗の変化から,拮抗的に配列した回転STPFAの両端で生成されたトルクを推定することができるモデルを構築した。センサレス出力トルク制御法を,提案したSTPFAモデルを用いて,2つの端部でのトルク間の差として得られた全トルクに対して提案した。提案した方法の有効性をプロトタイプモジュールを用いた基本実験によって実証した。(翻訳著者抄録)

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ロボットの運動・制御

引用文献 (8件)：

1) C.S. Haines, et al.: “Artificial muscles from fishing line and sewing thread,” Science, vol.343, no.6173, pp.868-872, 2014.
2) H. Song and Y. Hori: “Force control of twisted and coiled polymer actuators via active control of electrical heating and forced convective liquid cooling,” Advanced Robotics, vol.32, no.14, pp.736-749, 2018.
3) K. Takagi, et al.: “Position control of twisted and coiled polymer actuator using a controlled fan for cooling,” Electroactive Polymer Actuators and Devices (EAPAD) 2017, vol.10163, pp.566-573, 2017.
4) M. Suzuki and N. Kamamichi: “Displacement control of an antagonistic-type twisted and coiled polymer actuator,” Smart Materials and Structures, vol.27, no.3, p.035003, 2018.
5) K. Tahara, et al.: “Rotational angle control of a twisted polymeric fiber actuator by an estimated temperature feedback,” IEEE Robotics and Automation Letters, vol.4, no.3, pp.2447-2454, 2019.

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