空気圧の可能性を語る

空気圧駆動、、それは空間にありふれた空気を媒体として動作させる方法
空気は人間が活動してる以上地球に充満しており、枯渇の心配はない。そして、大気に解放することに問題もない。

電動化に対抗するために

近年、半導体やバッテリーの高性能化によりモーターによる電動駆動が大活躍している。

ここで、電動化のデメリットを考えていく。

• 重量がある。

• 高価となる。

• 貴金属を多く使用する。

• 発熱がある。

モーターの種類にもよるがこれくらいしか思い付かなかった。同時にこれらは空気圧の有利な点として考えられる。(圧力源であるコンプレッサーは除いて)

空気圧アクチュエータの最大のメリット

重量と出力

駆動部の重量の増加はその部位を動かす駆動部の高トルクを要求することとなる。
　一例としてkuka のロボットアームをあげる。
kuka のロボットアームでは要求するトルクを下げるためにベース近くにアクチュエータ(モーター)を複数設置し、ドライブシャフトにて駆動軸を動作させている。
リンク機構などにより電動でも解決は可能だが、これを空気圧アクチュエータに置き換えることが出来れば複雑な機構を採用することなく簡潔な設計が可能となる。

空気圧アクチュエータの最大のメリットに[出力/重量]
の大きさが言えるだろう。

空気圧アクチュエータ最大のデメリット

位置制御性

空気圧アクチュエータが電動アクチュエータに敵わない点として制御性の悪さが挙げられる。
空気圧アクチュエータの代表であるエアシリンダーはFA装置などでは一般的に
[伸びきっているor縮みきっている]
の2ポジションでしか使われないことが多い。
電動アクチュエータのような無段階の位置制御は空気の圧縮性により困難である。

空気圧アクチュエーターを普及させるために

現在、電動アクチュエータが普及しロボット各種に使われる要因として手軽さが挙げられる。
　まず、個人利用で考える。
小型のサーボモーター出れば500円から入手可能であり、マイコンからのパルス波があれば動いてしまう。
これではロボット工作では空気圧を使用しようとは思わない。
　次に生産現場や企業について考える。
先に述べたようにロボットアームで空気圧アクチュエータを使用することにはメリットがある。実はドイツのFesto社が空気圧駆動ロボットアーム販売を始めようとしている。これに続いて参入企業が現れれば空気圧駆動のロボットが増え普及に繋がると思われる。

最後に

半導体やコンピューターの進歩により電動アクチュエータが普及したのであればそれにより空気圧の制御性を向上させることも可能である。
「時代は電動」と他を見限ることなく日々研究開発されることを願っている。