Soft Actuators

電気や流体の入力によって動作する既存のアクチュエータ技術に基づいて、新しいタイプのソフトアクチュエータやロボットの研究開発を行っています。

We are investigating new type of soft actuators by applying existing actuation principles that work with electrical and fluidic inputs.

誘電エラストマーアクチュエータ

Dielectric elastomer actuators (DEAs)

誘電エラストマーアクチュエータは、柔らかい2枚の電極に挟まれたエラストマー膜から構成されます(右図)。電極に高電圧を印加すると、電極間の静電引力によってエラストマー膜は厚さ方向に縮み、平面方向に広がります。この変形を電気的に制御できるアクチュエーションとして、ロボットやデバイスの動きに利用することができます。誘電エラストマーアクチュエータを用いたロボットはこちら

DEAs consist of an elastomer membrane sandwiched between two compliant electrodes (see figure on the right). When a high voltage is applied to the electrodes, the membrane shrinks in the thickness direction and expands in the planar direction due to the electrostatic attractive force generated between the electrodes. This deformation can be used as an electrically-controlled actuation for soft robots and stretchable devices. Robots based on DEAs are shown on this page.

誘電エラストマアクチュエータの動作原理

Working principle of dielectric elastomer actuators (DEAs)

流体駆動型ソフトアクチュエータ

Fluidic elastomer actuators (FEAs)

空気あるいは液体といった流体の入力によって、柔らかい構造体は膨張し、これをアクチュエーションとして利用できます。右図のアクチュエータは柔らかいゼラチンで構成されており、空気を送り込むことで変形します。ゼラチンを用いることによって、土に還ることができる特性、言い換えると生分解性を持つアクチュエータを作ることができます。また、私たちが食べることができる特性、可食性も備えます。

Soft structures inflate in response to the input of fluids such as air and liquid, which can be exploited as an actuation principle. The actuator displayed on the right is made of gelatin, which deforms when pressurized by injecting air. The use of gelatin enables biodegradability, a function being able to return to the soil, in soft actuators. This also makes them edible.

ゼラチン製ソフトアクチュエータの駆動

Operation of soft gelatin actuators