数理情報システム工学科　３班

人工筋肉

1, 目的

• より効率のよいロボットの作成
• パワードスーツ
• 筋肉の弱った老人などの補助機械
• 義手や義足、骨折治療への利用

２, 現状

導電性高分子アクチュエータ

　導電性高分子に電気をかけると伸縮する特性は従来知られていたが、世界で初めて伸縮率１５％以上（筋肉は２０％）を達成することに成功し、実用化が可能となる性能レベルに達している。

　導電性高分子アクチュエータの発生力は、筋肉の約１００倍の発生力に当たる。つまり、筋肉の1/100の大きさで同じ力が出せる。

原理

電圧の印加と極性の入れ替えによる、

1. 高分子鎖のコンフォメーション変化
2. ドーパントイオンの導電性高分子への出入り

により伸縮します。

特徴

1. 発生力が大きい。
2. 構造体が樹脂であるため軽い。
3. 駆動構造が単純で小さい。
4. 一定量のイオン移動であるため消費電力が少ない。
5. 樹脂であるため形状成形が容易。
6. 分子レベルの動きであり、音がしない。
7. 低電圧（１．５ V）で駆動。

例

1. フィッシュロボットのアクアリウム
　
2. マイクロマシンに人工筋肉の使用

３, 問題点

• 電力源
• 人が使用した場合に起こる筋力の低下
• 制御方法

４, 人工筋肉の概要

• 電力源は、超小型のバッテリー（内蔵式）を採用【交換は人工筋肉と一緒に交換する】
• 制御方法は、体の神経を通る超微弱電流を利用する
• 人工筋肉は体の中に入れて使用【手術】
• あくまでも動物が本来持っている筋肉を補助する形で使用


• 何年かに一度は交換する