空気圧人工筋肉は生体筋肉とどれほど近いのか？

人間が生体の人工的な複製物を作ろうとする傾向には長い歴史があります。ロボットと呼ばれる可動機械において、アクチュエータは人間のような動きを開発する上で極めて重要な役割を果たします。様々なアクチュエーションの種類の中でも、PAM（空気圧人工筋肉）は生体筋肉に最も類似したものとして知られています。力発生メカニズム（張力ベース）の類似性に加え、Klute et al.による広く受け入れられている論考では、PAMの力-長さ（f l）挙動は生体筋肉に近いものの、力-速度（f v）パターンは異なると述べられています。圧力（活性化項として）、f l、およびf vの乗算形式に加え、加法的な受動並列弾性要素を用いることで、我々はPAMの新しいモデルを提示します。この筋肉ベースのモデルは、PAMの動的挙動を高精度に予測できます。2節リンク脚を用いた2つ目の実験により、提案モデルが拮抗配置されたPAMの発生力を予測できることが検証されました。このような人工筋肉の動的な筋肉様モデルは、堅牢で効率的かつ汎用性の高い歩行を生成するための脚式ロボットの設計および制御に利用できます。