Soft Pumps

流体で動くロボットやデバイスにおいて、ポンプはそれらの駆動を担う重要な要素です。通常のポンプは内部にモーターやエンジンを持っているので固く、構造全体の柔らかさを求めるソフトロボットには不向きな場合があります。柔らかいポンプはこの問題解決の鍵となります。

Pumps play an important role in driving soft robots and devices that work with fluids. Normally, pumps are rigid because they have an electromagnetic motor or a combustion engine inside, and may be not suitable for soft robots that require compliance in their overall structure.

ソフトポンプ

Soft pumps

このデバイスは櫛型の電極と、絶縁性流体が満たされた流路からなります。電圧の印加によって、流体分子がイオン化され、電極に引き寄せられます。この動きが全体としての流れを生み出し、デバイスはポンプとして機能します。ソフトポンプは、曲げたり伸ばしたりした状態でも流れを生み出すことができます。

The device shown on the right consists of interdigitated electrodes and a channel filled with a dielectric fluid. In response to the applied voltage, the fluid molecules are ionized and attracted to the electrodes. This phenomenon generates a unidirectional flow, which makes the device function as a pump. Our soft pump is capable of generating flow even under bent and stretched states.


Cacucciolo, Vito, Jun Shintake, Yu Kuwajima, Shingo Maeda, Dario Floreano, and Herbert Shea. "Stretchable pumps for soft machines." Nature 572, no. 7770 (2019): 516-519.

ソフトポンプの原理図

Working principle of the soft pump

ソフトポンプの外観

Soft pump developed in this study

ソフトポンプが統合された流体駆動型アクチュエータ

Fluidic elastomer actuator integrated with a soft pump