特開 2022-155667 ロボット装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022155667

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】ロボット装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/00 20060101AFI20221006BHJP

【ＦＩ】

B25J19/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021059010

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石川 智己

(72)【発明者】

【氏名】山下 賢人

(72)【発明者】

【氏名】山本 裕介

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS10

3C707CS08

3C707HS13

3C707HS21

3C707HS24

3C707LV22

3C707WA16

(57)【要約】

【課題】複数のリニアソレノイドを同時に駆動する場合でも、ピーク電流を低減し、制御性を良好にする。
【解決手段】ロボット装置は、複数の人工筋肉と、複数の人工筋肉にそれぞれ流体を給排する流体供給装置とを含む。流体供給装置は、リニアソレノイドバルブの駆動により対応する人工筋肉に供給源側からの流体の圧力または流量を調整して供給する流体調整部と、それぞれＰＷＭ信号によりオンオフする複数のスイッチング素子を有しスイッチング素子をオンオフすることにより電源から対応するリニアソレノイドバルブの電磁部に印加される電流を制御する駆動制御部と、を備える。そして、駆動制御部は、複数のリニアソレノイドバルブのうち、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部に対し、それぞれ対応するスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の供給を受けて作動する複数の人工筋肉と、前記複数の人工筋肉にそれぞれ前記流体を給排する流体供給装置とを含むロボット装置であって、
前記流体供給装置は、
前記流体の供給源と、
複数のリニアソレノイドバルブを有し、前記リニアソレノイドバルブの駆動により対応する人工筋肉に前記供給源側からの前記流体の圧力または流量を調整して出力する流体調整部と、
それぞれＰＷＭ信号によりオンオフする複数のスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオンオフすることにより電源から対応するリニアソレノイドバルブの電磁部に印加される電流を制御する駆動制御部と、
を備え、
前記駆動制御部は、前記複数のリニアソレノイドバルブのうち、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部に対し、それぞれ対応するスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせる、
ロボット装置。

【請求項2】

請求項１に記載のロボット装置であって、
複数のリンクと、
それぞれ対応する２つのリンクを連結する複数の関節と、
を更に備え、
前記複数の人工筋肉は、前記関節ごとに互いに対をなす第１の人工筋肉および第２の人工筋肉を含み、
前記第１の人工筋肉は、前記第２の人工筋肉よりも大きい力が要求される人工筋肉であり、
前記少なくとも２つのリニアソレノイドバルブは、それぞれ対応する前記関節の前記第１の人工筋肉を駆動する複数のリニアソレノイドバルブを含む、
ロボット装置。

【請求項3】

請求項２に記載のロボット装置であって、
前記駆動制御部は、前記互いに対をなす前記第１の人工筋肉および前記第２の人工筋肉を駆動するリニアソレノイドバルブの電磁部に対し、それぞれ対応するスイッチング素子同士のオンタイミングを同じとする、
ロボット装置。

【請求項4】

請求項２または３に記載のロボット装置であって、
前記複数のリンクのうち先端のリンクに手先を備え、
前記第１の人工筋肉は、前記手先とは反対側に常時位置する人工筋肉である、
ロボット装置。

【請求項5】

流体の供給を受けて作動する複数の人工筋肉と、前記複数の人工筋肉にそれぞれ前記流体を給排する流体供給装置とを含むロボット装置であって、
前記流体供給装置は、
前記流体の供給源と、
複数のリニアソレノイドバルブを有し、前記リニアソレノイドバルブの駆動により対応する人工筋肉に前記供給源側からの前記流体の圧力または流量を調整して出力する流体調整部と、
それぞれＰＷＭ信号によりオンオフする複数のスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオンオフすることにより電源から対応するリニアソレノイドバルブの電磁部に印加される電流を制御する駆動制御部と、
を備え、
前記駆動制御部は、前記複数のリニアソレノイドバルブのうち、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部に対し、それぞれ対応するスイッチング素子同士をオンオフさせる前記ＰＷＭ信号の周波数を異ならせる、
ロボット装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、流体の供給を受けて作動する複数の人工筋肉と、前記複数の人工筋肉にそれぞれ前記流体を給排する流体供給装置とを含むロボット装置について開示する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のロボット装置としては、基台に立設された支持部材の先端部に軸支されたプーリと、基端部がプーリに固着されプーリの回転に従って回動するアームと、基台に取り付けられた係止ブラケットにそれぞれの一端が連結されると共にプーリに巻き掛けられたロープを介して互いの他端が連結された２つのゴム人工筋と、液圧源からの作動液を対応するゴム人工筋の出入口にそれぞれ供給する２つの圧力制御弁と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６３－２１６６９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような複数の人工筋肉を含むロボット装置において、アームを回動させたり、当該アームの姿勢を保持したりするために、複数のリニアソレノイドバルブ（圧力制御弁）が同時に駆動されることが行なわれる。リニアソレノイドバルブの制御として、ＰＷＭ信号によりスイッチング素子をオンオフすることにより電源から対応するリニアソレノイドバルブの電磁部に供給する電流を制御する場合、同時に駆動される複数のリニアソレノイドバルブの電磁部に対し、スイッチング素子のオンタイミングが重なると、電源からのピーク電流が増大する。この場合、ピーク電流の増大により電圧降下が過大となるため、電磁部に十分な電流を流すためには電源から電磁部へのハーネスを太くする必要があり、大型化や重量増を招く。

【0005】

本開示のロボット装置は、複数の人工筋肉を含むロボット装置において、対応する人工筋肉をそれぞれ駆動する複数のリニアソレノイドを同時に駆動する場合においても、大型化や重量増を招くことなく、要求に応じた電流をそれぞれのリニアソレノイドの電磁部に供給することができ、複数の人工筋肉を適正に駆動することができるロボット装置を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のロボット装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本開示のロボット装置は、流体の供給を受けて作動する複数の人工筋肉と、前記複数の人工筋肉にそれぞれ前記流体を給排する流体供給装置とを含むロボット装置であって、前記流体供給装置は、前記流体の供給源と、複数のリニアソレノイドバルブを有し、前記リニアソレノイドバルブの駆動により対応する人工筋肉に前記供給源側からの前記流体の圧力または流量を調整して出力する流体調整部と、それぞれＰＷＭ信号によりオンオフする複数のスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオンオフすることにより電源から対応するリニアソレノイドバルブの電磁部に印加される電流を制御する駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記複数のリニアソレノイドバルブのうち、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部に対し、それぞれ対応するスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせる、ことを要旨とする。

【0008】

この本開示のロボット装置では、流体調整部が、複数のリニアソレノイドバルブを有し、リニアソレノイドバルブの駆動により対応する人工筋肉に供給源側からの流体の圧力または流量を調整して出力する。また、駆動制御部が、それぞれＰＷＭ信号によりオンオフする複数のスイッチング素子を有し、スイッチング素子をオンオフすることにより電源から対応するリニアソレノイドバルブの電磁部に印加される電流を制御する。そして、当該駆動制御部は、複数のリニアソレノイドバルブのうち、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部に対し、それぞれ対応するスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせることとしている。これにより、電源からのピーク電流を低減することができるため、大型化や重量増を招くことなく、各リニアソレノイドバルブの電磁部に要求に応じた電流を供給することができる。この結果、複数の人工筋肉を適正に駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示のロボット装置を示す概略構成図である。

【図2】本開示のロボット装置を示す拡大図である。

【図3】本開示のロボット装置の流体供給装置を示す系統図である。

【図4】本開示のロボット装置の制御装置を示すブロック図である。

【図5】本開示のロボット装置の制御装置に含まれる駆動制御部を中心として示す構成図である。

【図6】各バルブ駆動制御部におけるキャリア信号とＰＭＷ信号との一例を示す説明図である。

【図7】各バルブ駆動制御部におけるキャリア信号とＰＭＷ信号との他の例を示す説明図である。

【図8】ディザ制御により各電磁部に印加される電流波形の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

【0011】

図１は、本開示のロボット装置１を示す概略構成図であり、図２は、ロボット装置１を示す拡大図である。これらの図面に示すロボット装置１は、ロボットアーム２と、流体供給装置（液体供給装置）１０とを含む。本実施形態において、ロボット装置１は、指定された目的位置まで自走可能な、いわゆる無人搬送車（ＡＧＶ）である搬送台車２０に搭載される。ただし、ロボット装置１は、搬送台車２０に搭載されるものに限られず、予め定められた設置箇所に定置されてもよい。

【0012】

ロボットアーム２は、複数（本実施形態では、３つ）の関節（ピン結合部）Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３と、複数（本実施形態では、３つ）のアーム（リンク）３と、関節Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３ごとに例えば偶数個（本実施形態では、２つ）ずつ設けられる人工筋肉としての複数の流体アクチュエータ（液圧アクチュエータ）Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６と、先端側のアーム３に取り付けられる把持部（手先）としてのハンド部（ロボットハンド）４とを含む多関節アームである。ロボットアーム２のハンド部４は、対象となる物体（以下、「把持対象」という。）を把持するようにロボット装置１の制御装置１００（図３～図５参照）により制御される。また、流体供給装置１０は、当該制御装置１００により制御されて各流体アクチュエータＭ１－Ｍ６に流体（作動流体）としての作動油（液体）を給排する。これにより、ロボットアーム２を油圧（液圧）により駆動してハンド部４を所望の位置に移動させることができる。

【0013】

ロボットアーム２の各流体アクチュエータＭ１－Ｍ６は、図２に示すように、作動油の圧力によって膨張および収縮するチューブＴと、当該チューブＴを覆う編組スリーブＳとを含む、いわゆるマッキベン型の人工筋肉である。チューブＴは、高い耐油性をもった例えばゴム材等の弾性材により円筒状に形成されており、当該チューブＴの両端部は、封止部材Ｃにより封止されている。チューブＴの基端側（流体供給装置１０側、図２中下端側）の封止部材Ｃには、作動油の出入口ＩＯが形成されている。編組スリーブＳは、所定方向に配向された複数のコードを互いに交差するように編み込むことにより円筒状に形成されており、軸方向および径方向に収縮可能である。編組スリーブＳを形成するコードとしては、繊維コード、高強度繊維、極細のフィラメントによって構成される金属製コード等を採用することができる。このような流体アクチュエータＭ１－Ｍ６のチューブＴ内に上記出入口ＩＯから作動油を供給して当該チューブＴ内の作動油の圧力を高めることで、チューブＴは、編組スリーブＳの作用により径方向に膨張すると共に軸方向に収縮し、内部の作動油の圧力に応じた収縮力を発生する。

【0014】

図１および図２に示すように、複数のアーム３のうち、最基端側（最も流体供給装置１０側）のアーム３は、関節Ｊ１を介してリンクとしての支持部材５により回動自在に支持される。また、２つのアーム３同士が、関節Ｊ２またはＪ３を介して互いに回動自在に連結される。更に、流体供給装置１０側の２つのアーム３の先端部（手先側の端部）には、連結部材６が固定されている。図示するように、支持部材５は、最基端側の関節Ｊ１に対応した流体アクチュエータＭ１の基端側の封止部材Ｃを第１の連結軸を介して回動自在に支持すると共に、当該関節Ｊ１に対応した流体アクチュエータＭ２の基端側の封止部材Ｃを第２の連結軸を介して回動自在に支持する。

【0015】

また、各連結部材６は、基端側に位置する関節Ｊ１またはＪ２に対応した流体アクチュエータＭ１またはＭ３の先端側（手先側）の封止部材Ｃを第１の連結軸を介して回動自在に支持すると共に、関節Ｊ１またはＪ２に対応した流体アクチュエータＭ２またはＭ４の先端側（手先側）の封止部材Ｃを第２の連結軸を介して回動自在に支持する。更に、各連結部材６は、先端側に位置する関節Ｊ２またはＪ３に対応した流体アクチュエータＭ３またはＭ５の基端側の封止部材Ｃを第１の連結軸を介して回動自在に支持すると共に、関節Ｊ２またはＪ３に対応した流体アクチュエータＭ４またはＭ６の基端側の封止部材Ｃを第２の連結軸を介して回動自在に支持する。

【0016】

これにより、関節Ｊ１－Ｊ３の関節軸から手先側（ハンド部４側）に延びる各アーム３の両側には、流体アクチュエータＭ１－Ｍ６のうちの対応する２つが当該アーム３と平行に配列される。そして、各アーム３の一側に配置される流体アクチュエータＭ１，Ｍ３，Ｍ５は、１つの関節Ｊ１，Ｊ２またはＪ３に対応した第１の人工筋肉（一方の拮抗筋）を構成し、各アーム３の他側に配置される２つの流体アクチュエータＭ２，Ｍ４，Ｍ６は、当該第１の人工筋肉と対をなす１つの関節Ｊ１，Ｊ２またはＪ３に対応した第２の人工筋肉を構成する。

【0017】

ただし、第１および第２の人工筋肉は、それぞれ２つ以上（同数）の流体アクチュエータにより構成されてもよく、第１の人工筋肉を構成する流体アクチュエータの数と、第２の人工筋肉を構成する流体アクチュエータの数とが異なっていてもよい。更に、本実施形態において、１つの関節Ｊ１，Ｊ２またはＪ３に対して設けられる複数（２つ）の流体アクチュエータＭ１，Ｍ２等は、互いに同一の諸元を有するが、第１の人工筋肉を構成する流体アクチュエータの諸元と、第２の人工筋肉を構成する流体アクチュエータの諸元とが異なっていてもよい。

【0018】

また、本実施形態において、各アーム３は、中空に形成されており、各アーム３の内部には、流体供給管としての複数のホースＨ（図２における破線参照）が配置される。各ホースＨは、対応する流体アクチュエータＭ１－Ｍ６の基端側の封止部材Ｃに形成された出入口ＩＯに接続され、各流体アクチュエータＭ－Ｍ６のチューブＴ内には、ホースＨを介して流体供給装置１０からの作動油（油圧）が供給される。

【0019】

従って、制御装置１００により流体供給装置１０を制御することで、第１の人工筋肉を構成する流体アクチュエータＭ１等のチューブＴ内の油圧と、第１の人工筋肉と対をなす第２の人工筋肉を構成する流体アクチュエータＭ２等のチューブＴ内の油圧とを互いに異ならせることができる。これにより、互いに拮抗するように配置された２つの流体アクチュエータＭ１，Ｍ２等すなわち対をなす（１組の）第１および第２の人工筋肉から連結部材６を介して各アーム３に力（回転トルク）を伝達し、支持部材５または基端側のアーム３に対して各アーム３を回動させて関節Ｊ１－Ｊ３の関節角度を変化させることが可能となる。本実施形態において、第１の人工筋肉を構成する流体アクチュエータＭ１等と、第１の人工筋肉と対をなす第２の人工筋肉を構成する流体アクチュエータＭ２等とは、チューブＴが自然状態から所定量（例えば、自然長の１０％程度）だけ軸方向に収縮した状態を初期状態として流体供給装置１０からの油圧により拮抗駆動される。

【0020】

本実施形態では、ロボット装置１の作動中、ロボットアーム２の最基端側の関節Ｊ１に対応した一対の流体アクチュエータＭ１，Ｍ２のうち、流体アクチュエータＭ１は、アーム３に関してハンド部４の反対側に常時位置し、関節Ｊ１の可動範囲から定まる流体アクチュエータＭ１に対する要求出力の最大値（最大要求出力）が流体アクチュエータＭ２に対する最大要求出力よりも大きくなる。また、ロボットアーム２の中間の関節Ｊ２に対応した一対の流体アクチュエータＭ３，Ｍ４のうち、流体アクチュエータＭ３は、アーム３に関してハンド部４の反対側に常時位置し、関節Ｊ２の可動範囲から定まる流体アクチュエータＭ３に対する要求出力の最大値（最大要求出力）が流体アクチュエータＭ４に対する最大要求出力よりも大きくなる。更に、ロボットアーム２の先端側の関節Ｊ３に対応した一対の流体アクチュエータＭ５，Ｍ６のうち、流体アクチュエータＭ５は、アーム３に関してハンド部４の反対側に常時位置し、関節Ｊ３の可動範囲から定まる流体アクチュエータＭ５に対する要求出力の最大値（最大要求出力）が流体アクチュエータＭ６に対する最大要求出力よりも大きくなる。また、本実施形態において、ロボット装置１（ロボットアーム２）の作動中、流体アクチュエータＭ１に対する最大要求出力が、すべての流体アクチュエータＭ１－Ｍ６の中で最大となる。流体アクチュエータＭ１－Ｍ６に対する要求出力は、流体アクチュエータＭ１－Ｍ６に対して要求される収縮力および収縮速度の積（仕事率あるいはパワー）である。

【0021】

上記流体アクチュエータＭ１－Ｍ６等に作動油を供給するロボット装置１の流体供給装置１０は、図１に示すように、作動油貯留部（流体貯留部）を画成するタンク１１と、当該タンク１１を上下方向に延びる回転軸（図１における一点鎖線参照）の周りに回転自在に支持するベース部１２とを含む。タンク１１は、例えば上端および下端が閉鎖された筒体であり、内部に作動油を貯留可能なものである。本実施形態において、ロボットアーム２の支持部材５は、タンク１１の回転軸と同軸に延在するように、タンク１１の上壁部１１ｕに図示しないボルト等を介して固定される（図２参照）。すなわち、ロボットアーム２は、流体供給装置１０のタンク１１（上壁部１１ｕ）により支持される。

【0022】

ベース部１２は、ロボットアーム２およびタンク１１の下方に位置するように搬送台車２０に搭載（固定）される。また、ベース部１２は、タンク１１を上記回転軸の周りに所定角度（例えば３６０°）だけ回転させる図示しない回転駆動ユニットを支持している。これにより、回転駆動ユニットを作動させることで、ロボットアーム２を当該回転軸の周りにタンク１１と一体に回転させることが可能となる。本実施形態において、回転駆動ユニットは、流体供給装置１０から供給される油圧により駆動される揺動モータである。ただし、当該回転駆動ユニットは、電動モータやギヤ機構等を含むものであってもよい。

【0023】

更に、流体供給装置１０は、図３に示すように、タンク１１およびベース部１２に加えて、流体供給源としてのポンプ１３と、タンク１１内に配置される図示しないバルブボディと、リリーフ弁（圧力制御弁）ＲＶと、逆止弁ＣＶと、アキュムレータ（蓄圧器）１４と、流体調整バルブ（流体調整部）としての複数のリニアソレノイドバルブ１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６およびコントロールバルブ（圧力制御弁）１６とを含む。

【0024】

ポンプ１３は、制御装置１００により制御される電動ポンプであり、タンク１１内に貯留された作動油を吸入して吐出口から油路Ｌ１に吐出（圧送）する。本実施形態において、ポンプ１３は、タンク１１内に配置されるポンプ部と、電動モータや減速ギヤ機構等を有すると共にタンク１１内またはタンク１１外に配置される駆動ユニット１３０とを含む。

【0025】

リリーフ弁ＲＶは、ポンプ１３により吐出された作動油の圧力を予め定められた一定の上限圧Ｐｌｉｍ（上限値、例えば６－７ＭＰａ程度）を超えないように制限可能なものである。逆止弁ＣＶは、ポンプ１３（およびリリーフ弁ＲＶ）側からの作動油を油路ＬＬに流出させると共に、油路ＬＬ側からポンプ１３（およびリリーフ弁ＲＶ）側への作動油の流通を規制する。アキュムレータ１４は、逆止弁ＣＶの下流側で油路ＬＬに接続（直結）された作動油の出入口を有しており、ポンプ１３側からの油圧を蓄える。また、アキュムレータ１４としては、最高作動圧が上記上限圧Ｐｌｉｍ以上であるものが用いられる。更に、油路ＬＬには、逆止弁ＣＶの下流側かつアキュムレータ１４の上流側で当該油路ＬＬにおける作動油の圧力（元圧）を検出する元圧センサＰＳが設置されている。

【0026】

リニアソレノイドバルブ１５１－１５６は、共通の構成を有しており、それぞれバルブボディ内に配置されると共に制御装置１００により制御される。本実施形態において、リニアソレノイドバルブ１５１は、コントロールバルブ１６への信号圧を調整し、リニアソレノイドバルブ１５２は、流体アクチュエータＭ２への油圧（駆動圧）を調整する。また、リニアソレノイドバルブ１５３は、流体アクチュエータＭ３への油圧（駆動圧）を調整し、リニアソレノイドバルブ１５４は、流体アクチュエータＭ４への油圧（駆動圧）を調整する。更に、リニアソレノイドバルブ１５５は、流体アクチュエータＭ５への油圧（駆動圧）を調整し、リニアソレノイドバルブ１５６は、流体アクチュエータＭ６への油圧（駆動圧）を調整する。

【0027】

図３に示すように、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６は、制御装置１００により通電制御される電磁部１５ｅと、スリーブ内に軸方向に移動可能に配置されるスプール１５ｓと、スプール１５ｓを電磁部１５ｅ側（出力ポート１５ｏ側から入力ポート１５ｉ側、図３中上側）に付勢するスプリング１５ｓｐとを含む。更に、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６は、入力ポート１５ｉと、出力ポート１５ｏと、出力ポート１５ｏに連通するフィードバックポート１５ｆと、入力ポート１５ｉおよび出力ポート１５ｏと連通可能なドレンポート１５ｄとを含む。リニアソレノイドバルブ１５１－１５６の入力ポート１５ｉは、アキュムレータ１４の下流側で油路ＬＬにそれぞれ連通する。また、リニアソレノイドバルブ１５２－１５６の出力ポート１５ｏは、バルブボディに形成された油路やホースＨ等を介して対応する流体アクチュエータＭ２－Ｍ６（チューブＴ）の作動油の出入口ＩＯに連通する。更に、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６のドレンポート１５ｄは、それぞれ油路ＬＤを介してタンク１１内の作動油貯留部に連通する。

【0028】

本実施形態において、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６は、電磁部１５ｅに電流が供給される際に開弁する常閉弁であり、各電磁部１５ｅは、印加される電流に応じて入力ポート１５ｉと出力ポート１５ｏとを連通させるようにスプール１５ｓを軸方向に移動させる。これにより、電磁部１５ｅ（コイル）への給電により発生する推力と、スプリング１５ｓｐの付勢力と、出力ポート１５ｏからフィードバックポート１５ｆに供給された油圧（駆動圧）によりスプール１５ｓに作用する電磁部１５ｅ側への推力とをバランスさせることで、入力ポート１５ｉに供給されたポンプ１３（およびリリーフ弁ＲＶ）側からの作動油を所望の圧力に調整して出力ポート１５ｏから流出させることが可能となる。

【0029】

また、流体アクチュエータＭ１－Ｍ６側に供給される油圧（信号圧または駆動圧）をリニアソレノイドバルブ１５１－１５６にフィードバックすることで、人工筋肉としての流体アクチュエータＭ１－Ｍ６により駆動されるロボットアーム２に当該流体アクチュエータＭ１－Ｍ６以外からの外力が加えられたときに、当該外力による流体アクチュエータＭ１－Ｍ６のチューブＴの体積変化に応じた油圧の変動を吸収することができる。加えて、当該外力が無くなった後には、速やかに要求に応じた油圧（駆動圧）を流体アクチュエータＭ１－Ｍ６に供給することが可能となる。

【0030】

コントロールバルブ１６は、リニアソレノイドバルブ１５１からの信号圧に応じて油路ＬＬからの作動油の圧力を調整して上記最大要求出力が最大となる流体アクチュエータＭ１のチューブＴに供給するものである。コントロールバルブ１６は、バルブボディ内に配置されるスプール１６ｓおよび当該スプール１６ｓを付勢するスプリング１６ｓｐを含むスプールバルブである。また、コントロールバルブ１６は、図３に示すように、入力ポート１６ｉと、出力ポート１６ｏと、フィードバックポート１６ｆと、信号圧入力ポート１６ｃと、ドレンポート１６ｄとを含む。

【0031】

入力ポート１６ｉは、アキュムレータ１４の下流側で油路ＬＬに連通する。出力ポート１６ｏは、バルブボディに形成された油路やホースＨ等を介して流体アクチュエータＭ１（チューブＴ）の作動油の出入口ＩＯに連通する。フィードバックポート１６ｆは、バルブボディに形成された油路を介して出力ポート１６ｏに連通する。信号圧入力ポート１６ｃは、バルブボディに形成された油路を介してリニアソレノイドバルブ１５１の出力ポート１５ｏに連通する。ドレンポート１６ｄは、油路ＬＤを介してタンク１１内の作動油貯留部に連通する。

【0032】

かかるコントロールバルブ１６のスプール１６ｓは、電磁部１５ｅは印加される電流に応じたリニアソレノイドバルブ１５１からの信号圧が作用することで、スプリング１６ｓｐの付勢力に抗して軸方向に移動する。これにより、信号圧の作用によりスプール１６ｓに付与される推力と、スプリング１６ｓｐの付勢力と、出力ポート１６ｏからフィードバックポート１６ｆに供給された油圧（駆動圧）によりスプール１６ｓに作用する推力とをバランスさせることで、入力ポート１６ｉに供給されたポンプ１３（およびリリーフ弁ＲＶ）側からの作動油の一部を適宜ドレンポート１６ｄを介してドレンして出力ポート１６ｏから流体アクチュエータＭ１のチューブＴへと供給される作動油を所望の圧力に調整することができる。これにより、単体のリニアソレノイドバルブよりも体格を小さくしつつ、要求出力が大きい流体アクチュエータＭ１に要求に応じた油圧を確実に供給することができる。ただし、すべての流体アクチュエータ（人工筋肉）Ｍ１－Ｍ６に対し、各々に対応したリニアソレノイドバルブから作動油が供給されるように構成されてもよい。また、２つ以上の流体アクチュエータに対し、各々に対応したコントロールバルブから作動油が供給されるように構成されてもよい。

【0033】

なお、流体供給装置１０において、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６の少なくとも何れか１つは、常開弁であってもよい。この場合、当該常開弁は、電磁部からの推力および当該電磁部からの推力と同方向に作用するようにフィードバックポートに供給された液圧による推力を、スプリングの付勢力とバランスさせるものであってもよい。また、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６の少なくとも何れか１つは、専用のフィードバックポートをもたず、スプールを収容するスリーブの内側で出力圧（駆動圧）をフィードバック圧としてスプールに作用させるように構成されたものであってもよい（例えば、特開２０２０－４１６８７号公報参照）。同様に、コントロールバルブ１６も、出力圧（駆動圧）をスプールの内部でフィードバック圧として当該スプールに作用させるように構成されたものであってもよい。

【0034】

ロボット装置１の制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイクロコンピュータや各種ロジックＩＣ等（何れも図示省略）を含む。制御装置１００には、図４および図５に示すように、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、ロジックＩＣといったハードウエアと、ＲＯＭにインストールされた各種プログラムといったソフトウエアとの少なくともいずれか一方により、演算処理部１１０と、それぞれ対応するリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅ（コイル）に接続される複数のバルブ駆動制御部１２０ａ－１２０ｆと、ポンプ１３の駆動モータに接続されるポンプ駆動制御部１３０ａとが機能ブロック（モジュール）として構築される。複数のバルブ駆動制御部１２０ａ－１２０ｆにより、各リニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅには、電源１１１から電流が供給される。なお、図５には、説明の簡単のために、１つのバルブ駆動制御部のみを示す。

【0035】

また、制御装置１００は、上記元圧センサＰＳや、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６等の電源１１１の電圧を検出する図示しない電圧センサの検出値等を入力する。また、制御装置１００は、元圧センサＰＳにより検出される油路ＬＬにおける油圧（元圧）が目標値になるように、ポンプ１３の駆動ユニット１３０を制御（デューティ制御）する。更に、制御装置１００は、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅに供給する電流を制御（デューティ制御）する。

【0036】

制御装置１００の各バルブ駆動制御部１２０ａ－１２０ｆは、図５に示すように、対応するリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅ（コイル）に要求される要求電流Ｉｒｅｑと後述する電流検出部１２５の検出電流Ｉｅとの差分に基づくフィードバック演算により目標電流Ｉｔａｇを算出する目標電流算出部１２１と、ＰＷＭ信号の周期および位相を設定する周期位相設定部１２２と、目標電流算出部１２１により算出された目標電流Ｉｔａｇに基づいて周期位相設定部１２２により設定された周期と位相でＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部１２３と、対応するリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅに接続される駆動回路１２４と、対応するリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅ（コイル）を流れる電流（検出電流Ｉｅ）を検出する電流検出部１２５と、を有する。

【0037】

目標電流算出部１２１は、演算処理部１１０からの要求電流Ｉｒｅｑと電流検出部１２５の検出電流Ｉｅとの差分に基づくＰＩ制御（比例積分制御）あるいはＰＩＤ制御（比例積分微分制御）により要求電流Ｉｒｅｑを補正した目標電流Ｉｔａｇを算出する。すなわち、目標電流算出部１２１は、要求電流Ｉｒｅｑと検出電流Ｉｅとの差分に比例ゲインを乗じた比例項と要求電流Ｉｒｅｑと検出電流Ｉｅとの差分の積算値に積分ゲインを乗じた積分項との和、あるいは比例項と積分項と要求電流Ｉｒｅｑと検出電流Ｉｅとの差分の微分値に微分ゲインを乗じた微分項との和に基づいて目標電流Ｉｔａｇを算出する。

【0038】

ＰＷＭ信号生成部１２３は、目標電流算出部１２１により算出された目標電流Ｉｔａｇに応じた目標電流デューティを算出し、目標電流デューティに基づくパルス信号（ＰＷＭ信号）を、周期位相設定部１２２により設定された周期と位相で生成して対応する駆動回路１２４に出力する。

【0039】

周期位相設定部１２２は、本実施形態において、対をなす流体アクチュエータＭ１およびＭ２，Ｍ３およびＭ４，Ｍ５およびＭ６のうち最大要求出力が大きい方（ハンド部４と反対側に常時位置する方）の流体アクチュエータＭ１，Ｍ３，Ｍ５に対応するバルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅの周期位相設定部１２２は、互いに異なる位相（例えば１２０°ずつ異なる位相）を設定する。一方、対をなす流体アクチュエータＭ１およびＭ２の対応するバルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｂの周期位相設定部１２２は、互いに同じ位相を設定する。また、対をなす流体アクチュエータＭ３およびＭ４の対応するバルブ駆動制御部１２０ｃ，１２０ｄの周期位相設定部１２２は、互いに同じ位相を設定する。更に、対をなす流体アクチュエータＭ５およびＭ６の対応するバルブ駆動制御部１２０ｅ，１２０ｆの周期位相設定部１２２は、互いに同じ位相を設定する。なお、本実施形態においては、いずれの周期位相設定部１２２も、同じ周波数を設定する。

【0040】

駆動回路１２４は、例えばＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタあるいはＩＧＢＴにより構成される第１および第２スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２を含む。第１スイッチング素子Ｔｒ１のドレインは、電源１１１に接続され、第１スイッチング素子Ｔｒ１のソースと第２スイッチング素子Ｔｒ２のドレインとは互いに接続され、第２スイッチング素子Ｔｒ２のソースは接地されている。また、駆動回路１２４に対応したリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅは、互いに接続された第１スイッチング素子Ｔｒ１のソースおよび第２スイッチング素子Ｔｒ２のドレインと、第２スイッチング素子Ｔｒ２のソースとに接続されている。更に、ＰＷＭ信号生成部１２３は、第１および第２スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２のゲートに接続されている。これにより、ＰＷＭ信号生成部１２３からのＰＷＭ信号（ハイレベル）により第１スイッチング素子Ｔｒ１がオンされると共に第２スイッチング素子Ｔｒ２がオフされると、電源１１１の電圧Ｖｃが対応するリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅ（コイル）に印加され、当該電磁部１５ｅに起電流が流れる。一方、ＰＷＭ信号生成部１２３からのＰＷＭ信号（ローレベル）により第１スイッチング素子Ｔｒ１がオフされると共に第２スイッチング素子Ｔｒ２がオンされると、対応するリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅ（コイル）が接地され、当該電磁部１５ｅに逆起電流が流れる。なお、本実施形態において、第１および第２スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２は、Ｎチャネル型のトランジスタ（ＦＥＴ）により構成される例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、Ｐチャネル型のトランジスタとＮチャネル型のトランジスタとを組み合わせたものや、Ｎチャネル型のトランジスタとダイオードとを組み合わせたもの等、ＰＷＭ信号に基づくスイッチング素子のスイッチングによって電磁部１５ｅへの通電を制御できるものであれば、如何なる構成も採用しうる。

【0041】

電流検出部１２５は、電磁部１５ｅに対して直列に接続されたシャント抵抗と、当該シャント抵抗の電圧差を検出するオペアンプと、オペアンプの出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等を含む。電流検出部１２５により検出された検出電流Ｉｅは、目標電流算出部１２１に出力される。

【0042】

次に、こうして構成されるロボット装置１の動作について説明する。

【0043】

図示しない起動スイッチがオフされてロボット装置１の動作が完全に停止している際、ハンド部４は、図示しない支持台に形成された係止部により保持される。これにより、ロボットアーム２の姿勢は、予め定められた待機姿勢に強制的に保持される。また、ロボット装置１の起動スイッチがオンされてシステム起動が完了すると、制御装置１００は、元圧センサＰＳの検出値に基づいて、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６に供給される油路ＬＬにおける油圧（元圧）が予め定められた比較的低い待機圧Ｐｓｔ（７００－９００ｋＰａ程度）になるようにポンプ１３を制御する。

【0044】

次いで、制御装置１００は、予め定められた順番で流体アクチュエータＭ１－Ｍ６のチューブＴに作動油を充填して各チューブＴを上記初期状態とするようにリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅへの電流を制御する。これにより、流体アクチュエータＭ１－Ｍ６のチューブＴには、コントロールバルブ１６およびリニアソレノイドバルブ１５２－１５６の対応する何れかから作動油が供給され、各チューブＴは、自然状態から所定量（例えば、自然長の１０％程度）だけ軸方向に収縮する。これ以後、ハンド部４が上記支持台等に載置されてロボット装置１の動作が停止されるまで、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６の各電磁部１５ｅには継続して電流が供給され、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６は、ポンプ１３側からの作動油の圧力を電磁部１５ｅに供給される電流に応じて調整する。

【0045】

上述のようなロボット装置１の作業開始準備の完了後、ロボットアーム２およびハンド部４を用いた作業の開始が指示されると、制御装置１００は、元圧センサＰＳの検出値に基づいて、油路ＬＬにおける油圧（元圧）が上記上限圧Ｐｌｉｍよりも低く、かつアキュムレータ１４の最低作動圧以上に定められた比較的高い常用圧Ｐｗ（例えば５－６ＭＰａ程度）になるようにポンプ１３を制御する。更に、制御装置１００は、外部（支持台）からの強制力無しにロボットアーム２を上記待機姿勢に保持するのに要求される油圧を予め定められた順番で流体アクチュエータＭ１－Ｍ６のチューブＴに供給するようにリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅへの電流を制御する。

【0046】

そして、制御装置１００は、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６から各流体アクチュエータＭ１－Ｍ６に対してロボットアーム２への要求に応じた油圧が供給されるように各電磁部１５ｅへの電流指令値を設定し、当該電流指令値に基づいて各電磁部１５ｅに供給される電流を制御する。これにより、流体アクチュエータＭ１－Ｍ６のチューブＴに対し、コントロールバルブ１６およびリニアソレノイドバルブ１５２－１５６により要求に応じて調整された油圧（駆動圧）を供給することが可能となる。この結果、複数の流体アクチュエータＭ１－Ｍ６により各アーム３を回動させてロボット装置１のハンド部４を所望の位置に移動させることができる。

【0047】

ここで、同時に駆動されるリニアソレノイドバルブの電磁部１５ｅに対し、対応するバルブ駆動制御部１２０ａ－１２０ｆの第１スイッチング素子Ｔｒ１のオンタイミングが重なると、電源１１１からのピーク電流が増大する。この場合、電圧降下が過大となるため、各電磁部１５ｅに十分な電流を流すためにはハーネスを太くする必要が生じ、大型化や重量増を招くおそれが生じる。

【0048】

これに対し、本実施形態では、各アーム３に対してハンド部４と反対側に常時位置し、最大要求出力が大きい方の第１の人工筋肉である流体アクチュエータＭ１，Ｍ３，Ｍ５の対応するバルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅの周期位相設定部１２２は、パルス信号（ＰＷＭ信号）の位相として、図６に示すように、互いに異なる位相を設定する。これにより、生成されるパルス信号の立ち上がり（ローレベルからハイレベルへの変化）を互いにずらすことができ、各バルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅの第１スイッチング素子Ｔｒ１同士のオンタイミングが重ならないようにすることができる。この結果、電源１１１からの電流のピークを分散させて電圧降下を低減し、ハーネスを太くすることなく、すなわち大型化や重量増を招くことなく、同時に駆動されるリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅにそれぞれ要求に応じた適正な電流を供給することが可能となる。更に、電源１１１からの電流のピークを分散させることによりノイズを低減することもできるため、制御装置１００やこれと電気的に接続される機器等への悪影響を抑制することができる。

【0049】

ただし、対をなす第１および第２の人工筋肉である流体アクチュエータＭ１およびＭ２の対応するバルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｂの周期位相設定部１２２は、パルス信号（ＰＷＭ信号）の位相として、図６に示すように、互いに同じ位相を設定する。同様に、対をなす流体アクチュエータＭ３およびＭ４の対応するバルブ駆動制御部１２０ｃ，１２０ｄの周期位相設定部１２２は、互いに同じ位相を設定する。更に、同様に、対をなす流体アクチュエータＭ５およびＭ６の対応するバルブ駆動制御部１２０ｅ，１２０ｆの周期位相設定部１２２は、互いに同じ位相を設定する。これにより、対をなす第１および第２の人工筋肉の対応するバルブ駆動制御部の第１スイッチング素子Ｔｒ１同士のオンタイミングを一致させることができる。上述したようにロボット装置１の作業開始準備が完了した後、ロボット装置１の動作が停止されるまで、対をなす第１および第２の人工筋肉が拮抗するように、リニアソレノイドバルブ１５１－１５６の各電磁部１５ｅには継続して電流が供給される。このため、対をなす第１および第２の人工筋肉の対応する第１スイッチング素子Ｔｒ１同士のオンタイミングを一致させることで、当該対をなす第１および第２の人工筋肉を良好に拮抗させることができ、各アーム３の挙動をより安定させることが可能となる。なお、複数の第１スイッチング素子Ｔｒ１同士のオンタイミングが重なると、電源１１１からのピーク電流が増大し、上述した不都合が生じることとなるが、オンタイミングが重なるのは、対をなす第１および第２の人工筋肉の対応する２つの第１スイッチング素子Ｔｒ１のみであるから、大きな問題は生じない。

【0050】

以上説明したように、ロボット装置１では、流体供給装置１０は、ポンプ１３側からの作動油の圧力または流量を調整して出力する複数のリニアソレノイドバルブ１５１－１５６と、それぞれＰＷＭ信号により対応するリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅに供給する電流を制御するバルブ駆動制御部１２０ａ－１２０ｆと、を有する。バルブ駆動制御部１２０ａ－１２０ｆは、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部１５ｅに対し、それぞれ対応するスイッチング素子（第１スイッチング素子Ｔｒ１）同士のオンタイミングを異ならせる。

【0051】

これにより、電源１１１からのピーク電流を低減することができるため、大型化や重量増を招くことなく、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部１５ｅに要求に応じた電流を供給することが可能となる。この結果、複数のリニアソレノイドバルブにより複数の人工筋肉を適切に駆動することができる。

【0052】

また、ロボット装置１では、それぞれ互いに対をなす流体アクチュエータＭ１およびＭ２，Ｍ３およびＭ４，Ｍ５およびＭ６のうち最大要求出力が大きい方の流体アクチュエータＭ１，Ｍ３，Ｍ５の対応するリニアソレノイドバルブ１５１，１５３，１５５のスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせる。これにより、電源１１１からのピーク電流をより確実に低減させることができ、対応するリニアソレノイドバルブ１５１，１５３，１５５の電磁部１５ｅに要求に応じた電流をより確実に供給することが可能となる。

【0053】

更に、ロボット装置１では、それぞれ互いに対をなす流体アクチュエータＭ１およびＭ２のうち対応するリニアソレノイドバルブ１５１および１５２のスイッチング素子同士等のオンタイミングを同じとする。これにより、対をなす流体アクチュエータＭ１等（第１の人工筋肉）および流体アクチュエータＭ２等（第２の人工筋肉）を良好に拮抗させることができ、各アーム３の挙動をより安定させることが可能となる。また、オンタイミングが重なるスイッチング素子の数を最小限にして、電源１１１からのピーク電流が大きく増大するのを抑制することができる。

【0054】

加えて、ロボット装置１において、複数の流体アクチュエータＭ１－Ｍ６のうち、ハンド部４とは反対側に常時位置する流体アクチュエータＭ１，Ｍ３，Ｍ５の対応するスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせる。これにより、より確実に、最大要求出力が大きい方の流体アクチュエータＭ１，Ｍ３，Ｍ５に対して、対応するスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせることができる。

【0055】

また、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

【0056】

例えば、上述した実施形態では、流体アクチュエータＭ１，Ｍ３，Ｍ５の対応するバルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅの第１スイッチング素子Ｔｒ１同士のオンタイミングを異ならせたが、対応するバルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅの第１スイッチング素子Ｔｒ１同士のオンオフに用いるＰＷＭ信号の周波数を異ならせるものとしてもよい。すなわち、他の実施形態では、図７に示すように、対応するバルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅの周期位相設定部１２２は、互いに異なる周期を設定する。これにより、各バルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅにおいて、周期位相設定部１２２により設定される周期でパルス信号（ＰＷＭ信号）が生成されることで、パルス信号の周波数を互いに異ならせることができる。すなわち、バルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅ毎に、パルス信号（ＰＷＭ信号）の立ち上がり（ローレベルからハイレベルへの変化）を互いにずらすことができ、各バルブ駆動制御部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅの第１スイッチング素子Ｔｒ１同士のオンタイミングが重ならないようにすることができる。この結果、電源１１１からの電流のピークを分散させて電圧降下を低減し、ハーネスを太くすることなく、同時に駆動されるリニアソレノイドバルブ１５１－１５６の電磁部１５ｅにそれぞれ要求に応じた適正な電流を供給することが可能となる。

【0057】

このように、本開示のロボット装置は、流体の供給を受けて作動する複数の人工筋肉と、前記複数の人工筋肉にそれぞれ前記流体を給排する流体供給装置とを含むロボット装置であって、前記流体供給装置は、前記流体の供給源と、複数のリニアソレノイドバルブを有し、前記リニアソレノイドバルブの駆動により対応する人工筋肉に前記供給源側からの前記流体の圧力または流量を調整して出力する流体調整部と、それぞれＰＷＭ信号によりオンオフする複数のスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオンオフすることにより電源から対応するリニアソレノイドバルブの電磁部に印加される電流を制御する駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記複数のリニアソレノイドバルブのうち、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部に対し、それぞれ対応するスイッチング素子同士をオンオフさせる前記ＰＷＭ信号の周波数を異ならせるものとしてもよい。

【0058】

同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部１５ｅに対し、対応するスイッチング素子同士をオンオフさせるＰＷＭ信号の周波数を異ならせることにより、上述した実施形態と同様に、電源１１１からのピーク電流を低減して、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの電磁部１５ｅに要求に応じた電流を供給することが可能となる。この結果、複数のリニアソレノイドバルブにより複数の人工筋肉を適切に駆動することができる。

【0059】

また、上述した実施形態では、各バルブ駆動制御部１２０ａ－１２０ｆは、目標電流Ｉｔａｇに応じた目標電流デューティに基づいてＰＷＭ信号を生成するものとしたが、目標電流デューティに対してＰＷＭ周期よりも大きい所定のディザ周期により生成されるディザデューティを付加してＰＷＭ信号を生成するようにしてもよい。この場合、同時に駆動される少なくとも２つのリニアソレノイドバルブの対応する各バルブ駆動制御部において、それぞれディザ周期の起点をずらしてもよい。なお、ずれ量は、ＰＷＭ周期以上とすることが望ましい。これにより、図８に示すように、ディザ周期を周期として電磁部に供給される電流の波形の山（振幅）を互いにずらすことができるため、電源１１１からの電流のピークを分散させることができる。

【0060】

また、上述した実施形態では、最大要求出力が大きい流体アクチュエータＭ１，Ｍ３，Ｍ５の対応するリニアソレノイドバルブ１５１，１５３，１５５のスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせると共に、互いに対をなす流体アクチュエータＭ１およびＭ２の対応するリニアソレノイドバルブ１５１および１５２のスイッチング素子同士等のオンタイミングを同じとした。しかし、少なくとも２つの流体アクチュエータ（人工筋肉）のそれぞれ対応するリニアソレノイドバルブのスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせるものであればよく、例えば、すべての流体アクチュエータＭ１－Ｍ６の対応するリニアソレノイドバルブ１５１－１５６のスイッチング素子同士のオンタイミングを異ならせてもよい。

【0061】

また、流体供給装置１０は、流体調整バルブ（流体調整部）として、例えば圧力センサにより検出される液圧（流体圧）が要求に応じた圧力になるように流体アクチュエータＭ１－Ｍ６への液体（流体）の流量を制御する流量制御弁を含むものであってもよい。そして、流体供給装置１０は、水等の作動油以外の液体や空気等の気体を流体アクチュエータＭ１－Ｍ６に供給するものであってもよい。

【0062】

更に、ロボット装置１は、関節を１つだけ含むものであってもよく、人工筋肉としての流体アクチュエータを２つだけ含むものであってもよい。また、ロボット装置１は、流体アクチュエータＭ１等とハンド部４とを有するロボットアーム２を含むものに限られず、複数の流体アクチュエータと、例えばドリルビット等の工具や例えばスイッチ等を押圧する押圧部材といったハンド部４以外の要素が手先に取り付けられたロボットアームとを含むものであってもよい。更に、ロボット装置１は、歩行ロボットや、ウェアラブルロボット等であってもよい。

【0063】

また、ロボット装置１のロボットアーム２は、アーム３を駆動する流体アクチュエータとして揺動モータ（例えば、ハンド部４の根元（手首部）を回転させる揺動モータ）を含むものであってもよい。すなわち、ロボット装置１のロボット本体は、人工筋肉としての流体アクチュエータの他に、揺動モータを含むものであってもよい。更に、ロボット装置１のロボットアーム２は、流体アクチュエータとしてエアシリンダや油圧シリンダといった流体圧シリンダを含むものであってもよい。また、関節Ｊ１－Ｊ３を介して連結された２つのアーム３等のすべてに必ずしも対をなす複数の流体アクチュエータ（人工筋肉）Ｍが設けられる必要はなく、何れか１組の２つのアーム３等に、１つまたは複数の流体アクチュエータと、当該流体アクチュエータと拮抗するように配置されるスプリングやゴム材等の弾性体とが連結されてもよい。加えて、ロボット装置１において、タンク１１がロボットアーム２といったロボット本体により支持されてもよい。

【0064】

更に、上記実施形態において、人工筋肉としての流体アクチュエータＭ１－Ｍ６は、内部に作動油が供給されると共に当該内部の油圧の上昇に応じて径方向に膨張しながら軸方向に収縮するチューブＴと、当該チューブＴを覆う編組スリーブＳとを含むマッキベン型の人工筋肉であるが、ロボット装置１における流体アクチュエータＭ１－Ｍ６の構成は、これに限られるものではない。すなわち、流体アクチュエータＭ１－Ｍ６は、流体が供給された際に径方向に膨張しながら軸方向に収縮するチューブを含むものであればよく、例えば弾性体により形成された内側筒状部材と、弾性体により形成されると共に内側筒状部材の外側に同軸に配置され外側筒状部材と、内側筒状部材と外側筒状部材との間に配置された繊維層とを含む軸方向繊維強化型の流体アクチュエータ（例えば、特開２０１１－１３７５１６号参照）であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本開示の発明は、複数の人工筋肉を含むロボット装置の製造産業等において利用可能である。

【符号の説明】

【0066】

１ ロボット装置、２ ロボットアーム、３ アーム、４ ハンド部（手先）、１０ 流体供給装置、１３ ポンプ（流体の供給源）、１５ｅ 電磁部、１６ コントロールバルブ、１１１ 電源、１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ，１２０ｆ バルブ駆動制御部（駆動制御部）、１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６ リニアソレノイドバルブ、Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３ 関節、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ 流体アクチュエータ（第１の人工筋肉）、Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６ 流体アクチュエータ（第２の人工筋肉）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】