特許請求の範囲
本願発明は、人体の筋肉・骨格・腱の働きを模倣した人工筋肉システムに関する。
発明の名称
究極の人工筋肉「マカロニ・テンダー」システム
発明の詳細な説明
1. 技術分野
本システムは、ロボット工学および人工筋肉技術の分野に属し、特に、繊細かつ滑らかな動きを必要とするロボットアーム、人型ロボット、および義手・義足などの医療機器への応用を目的とする。
2. 従来技術との比較
従来の人工筋肉システムは、主に大型のモーターや油圧システムに依存しており、人間の筋繊維のような協調的で滑らかな動作を再現することが困難であった。また、複雑な機構はシステムの大型化やエネルギー効率の低下を招いていた。
3. 発明の概要
本システムは、**「骨格」「腱」「筋肉」**の3つの要素を組み合わせることで、従来のシステムでは実現できなかった、人間のような自然で滑らかな動きを実現する。
（1）骨格（マカロニ型パイプビーズ）
* 人間の指の骨格を模倣した、複数の小型連結パーツ。
* 各パーツは独立しており、関節の役割を果たす。
（2）腱（側面の穴を通る糸）
* 各骨格パーツの側面に設けられた「穴」を糸が通る構造。
* この「側面の穴」がテコの原理を応用し、糸を引っ張ることで、必要な部分だけを正確かつ順序立てて曲げる。これにより、繊細な曲げ動作を可能にする。
（3）筋肉（袋と流体）
* 骨格と腱を覆う柔軟な袋。
* この袋に流体を流し込むことで膨張させ、曲がった関節を伸ばす力を生み出す。
（4）全体動作
これらの要素が連携することで、単一の大きな力ではなく、個々の小さな力が協調して動作し、あたかも無数の筋繊維が動くかのような、繊細で滑らかな動きを生み出す。
4. 本発明の優位性
本システムは、小型で軽量な構造でありながら、高精度な制御と滑らかな動作を実現する。特に、腱の役割を担う「側面の穴を通る糸」という独自機構は、従来の人工筋肉にはない新規性を持つ。これにより、システムの省エネルギー化、小型化、そして人間の動きに限りなく近い動作の再現を可能にする。