(57)【要約】【課題】  軽量・低騒音でかつメンテナンスが不要な圧縮ガス駆動ロボット装置を得る。【解決手段】  本発明の圧縮ガス駆動ロボット装置は、枠体に載置されたロボット本体と、圧縮ガスを貯蔵する圧縮ガス貯蔵タンク６と、圧縮ガスの圧力を減圧するレギュレータ７と、レギュレータからの圧縮ガスにより駆動するシリンダ９と、圧縮ガス貯蔵タンクの内圧を検出する圧力センサと、シリンダを制御する制御手段12と、枠体を移動させるモータとそのドライバからなる移動手段と、制御手段および移動手段等に電力を供給する電源36とを備えシリンダの駆動により各種動作を行うもので、圧縮ガス貯蔵タンクの前段に液化ガスを貯蔵する液化ガス貯蔵タンク１と液化ガスを加熱する気化器３とを設け、気化した液化ガスを圧縮ガス貯蔵タンク６に貯蔵するようにしたものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体に載置されたロボット本体と、前記枠体内に設けられ、圧縮ガスを貯蔵する圧縮ガス貯蔵タンクと、前記圧縮ガスの圧力を減圧するレギュレータと、前記レギュレータからの圧縮ガスにより駆動するシリンダと、前記圧縮ガス貯蔵タンクの内圧を検出する圧力センサと、前記シリンダを制御する制御手段と、前記枠体を移動させるモータとそのドライバからなる移動手段と、前記制御手段および前記移動手段等に電力を供給する電源とを備え前記シリンダの駆動により各種動作を行う圧縮ガス駆動ロボット装置において、
前記圧縮ガス貯蔵タンクの前段に液化ガスを貯蔵する液化ガス貯蔵タンクと、前記液化ガスを加熱する気化器とを設け、前記気化した液化ガスを前記圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵することを特徴とする圧縮ガス駆動ロボット装置。
【請求項２】
前記制御手段および前記移動手段の少なくとも一方の廃熱を前記気化器の熱源の一部に用いることを特徴とする請求項１記載の圧縮ガス駆動ロボット装置。
【請求項３】
前記液化ガスは、液化窒素または液化空気であることを特徴とする請求項１または２記載の圧縮ガス駆動ロボット装置。
【請求項４】
前記液化ガスを液化水素とし、前記水素を用いた燃料電池を搭載したことを特徴とした請求項１または請求項２記載の圧縮ガス駆動ロボット装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記圧縮ガス貯蔵タンクに備えた前記圧力センサからの信号により圧縮ガス使用量を演算し前記気化器に与える熱量を制御する気化器熱量制御機能を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮ガス駆動ロボット装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記枠体内に設けられた外気温検出用の温度センサからの信号に基づいて、前記気化器と前記圧縮ガス貯蔵タンクとの間に設けた温度調整器の温度を制御する温度制御機能を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮ガス駆動ロボット装置。
【請求項７】
前記制御手段または前記移動手段の廃熱を、前記温度調整器の熱源に利用することを特徴とする請求項６記載の圧縮ガス駆動ロボット装置。
【請求項８】
前記気化器熱量制御機能は、前記気化器に流入するガス温度を測定する温度センサの信号に基づくことを特徴とする請求項５から7のいずれか１項に記載の圧縮ガス駆動ロボット装置。
【請求項９】
枠体に載置されたロボット本体と、前記枠体内に設けられ、圧縮ガスを貯蔵する圧縮ガス貯蔵タンクと、前記圧縮ガスの圧力を減圧するレギュレータと、前記レギュレータからの圧縮ガスにより駆動するシリンダと、前記圧縮ガス貯蔵タンクの内圧を検出する圧力センサと、前記シリンダを制御する制御手段と、前記枠体を移動させるモータとそのドライバからなる移動手段と、前記制御手段および前記移動手段等に電力を供給する電源とを備え前記シリンダの駆動により各種動作を行う圧縮ガス駆動ロボット装置において、
前記レギュレータを複数の圧力になるよう設定した複数のレギュレータと、前記複数のレギュレータの後段にそれぞれ設けた前記圧縮ガス貯蔵タンクと、前記圧縮ガス貯蔵タンクの後段にそれぞれ設けた複数の前記シリンダとからなることを特徴とする圧縮ガス駆動ロボット装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記複数の圧縮ガス貯蔵タンクに設けた前記圧力センサの信号に基づいて、前記圧縮ガス貯蔵タンクの圧力を制御するタンク圧力制御機能を備えたことを特徴とする請求項９記載の圧縮ガス駆動ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮ガスにより作動するシリンダを備えた圧縮ガス駆動ロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧縮ガスにより作動するシリンダを備えた圧縮ガス駆動ロボット装置は、圧縮ガスとして圧縮空気を用い、その発生源としてコンプレッサを搭載している（例えば、特許文献１参照）。
図４は、従来の圧縮ガスにより作動するシリンダを備えた圧縮ガス駆動ロボット装置の空気圧の系統図である。図４において、３２はコンプレッサであり、周囲の空気を取り入れ圧縮空気を発生させる。３３はコンプレッサに接続された圧縮空気貯蔵タンクであり、圧縮空気を蓄える。７はレギュレータであり、圧縮空気貯蔵タンク３３から供給された圧縮空気を減圧する。９は各種動作を行うシリンダであり、電磁弁８を介して、レギュレータ７に接続されている。また、１２は制御手段であり、コンプレッサ３２や電磁弁８を制御する。３５は圧縮空気貯蔵タンク３３に接続された水抜き弁であり、圧縮空気貯蔵タンク３３に空気中の水分が凝縮した場合に、水を抜くために設けられている。３４は各機器を接続している空気配管、３６は電源である。
この圧縮ガス駆動ロボット装置は、制御手段１２により電磁弁８を制御し、シリンダ９で各種動作を行っている。シリンダ９の動作で、圧縮空気が消費され、圧縮空気貯蔵タンク３３の圧力が低下すると、コンプレッサ３２が作動し、圧縮空気貯蔵タンク３３に圧縮空気を供給する。また、圧縮空気貯蔵タンク３３内に空気中の水分が溜まった場合には、水抜き弁３５を開き、水を抜くようになっている。
このように、従来の圧縮ガスにより作動するシリンダを備えた圧縮ガス駆動ロボット装置は、周囲の空気を取り入れ圧縮空気を発生させるコンプレッサを搭載して、シリンダを動作させるものである。
【特許文献１】特開平８-１６８９７８号公報（第６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の圧縮ガスにより作動するシリンダを備えた圧縮ガス駆動ロボット装置は、周囲の空気を取り入れ圧縮空気を発生させるコンプレッサを搭載しているので、重量が重く、騒音が発生するという問題があった。また、周囲の空気が多湿である場合は、圧縮空気貯蔵タンクに空気中の水分が溜まるので、たびたび水抜き弁を開き貯蔵タンク内の水を抜く作業が必要であるという問題もあった。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、軽量・低騒音でかつメンテナンスが不要な圧縮ガス駆動ロボット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、枠体に載置されたロボット本体と、前記枠体内に設けられ、圧縮ガスを貯蔵する圧縮ガス貯蔵タンクと、前記圧縮ガスの圧力を減圧するレギュレータと、前記レギュレータからの圧縮ガスにより駆動するシリンダと、前記圧縮ガス貯蔵タンクの内圧を検出する圧力センサと、前記シリンダを制御する制御手段と、前記枠体を移動させるモータとそのドライバからなる移動手段と、前記制御手段および前記移動手段等に電力を供給する電源とを備え前記シリンダの駆動により各種動作を行う圧縮ガス駆動ロボット装置において、前記圧縮ガス貯蔵タンクの前段に液化ガスを貯蔵する液化ガス貯蔵タンクと、前記液化ガスを加熱する気化器とを設け、前記気化した液化ガスを前記圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵するものである。
請求項２に記載の発明は、前記制御手段および前記移動手段の少なくとも一方の廃熱を前記気化器の熱源の一部に用いるものである。
請求項３に記載の発明は、前記液化ガスを液化窒素または液化空気とするものである。
請求項４に記載の発明は、前記液化ガスを液化水素とし、前記水素を用いた燃料電池を搭載したものである。
請求項５に記載の発明は、前記制御手段に、前記圧縮ガス貯蔵タンクに備えた前記圧力センサからの信号により圧縮ガス使用量を演算し前記気化器に与える熱量を制御する熱量制御機能を備えたものである。
請求項６に記載の発明は、前記制御手段に、前記枠体内に設けられた外気温検出用の温度センサからの信号に基づいて、前記気化器と前記圧縮ガス貯蔵タンクとの間に設けた温度調整器の温度を制御する温度制御機能を備えたものである。
請求項７に記載の発明は、前記制御手段または前記移動手段の廃熱を、前記温度調整器の熱源に利用するものである。
請求項８に記載の発明は、前記制御手段に、前記気化器に流入するガス温度を測定する温度センサからの信号に基づいて前記気化器に与える熱量を制御する気化器熱量制御機能を備えたものである。
請求項９に記載の発明は、前記レギュレータを複数の圧力になるよう設定した複数のレギュレータと、前記複数のレギュレータの後段にそれぞれ設けた前記圧縮ガス貯蔵タンクと、前記圧縮ガス貯蔵タンクの後段にそれぞれ設けた複数の前記シリンダとからなるものである。
請求項１０に記載の発明は、前記制御手段に、前記複数の圧縮ガス貯蔵タンクに設けた前記圧力センサの信号に基づいて、前記圧縮ガス貯蔵タンクの圧力を制御するタンク圧力制御機能を備えたものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明によると、空気を圧縮するコンプレッサの代りに液化ガスを用いたので、圧縮ガス駆動ロボット装置を軽量化、静粛化することができ、さらに空気中の水分が圧力タンクに溜まることがなくなり、水抜き弁を廃止でき、水抜き作業も廃止することができる。
請求項２に記載の発明によると、制御手段および前記移動手段の少なくとも一方の廃熱を気化器の熱源の一部に利用したので、圧縮ガス駆動ロボット装置の発熱を防止することができるとともに、気化器に与えるエネルギーを節約することができる。
請求項３記載の発明によると、液化ガスとして液化窒素または液化空気を用いたので、標準品のシリンダを用いることができ、さらに使用した窒素ガスあるいは空気を周囲に排出することができ、安全性も高い。
請求項４に記載の発明によると、液化ガスとして液化水素を用い、水素を用いた燃料電池を搭載したので、使用した水素ガスを燃料電池の燃料として使え、制御手段の電源として使用できる。
請求項５に記載の発明によると、制御手段に気化器に与える熱量を制御する熱量制御機能を備えたので、気化器に与える熱量を最適化することができる。
請求項６記載の発明によると、制御手段に温度調整器の温度制御機能を備えたので、圧縮ガス貯蔵タンク内の温度を一定に保つことができ、温度による圧力変化がなくなるため、圧力センサからの信号により、圧縮ガスの使用量を正確に計算することができる。
請求項７記載の発明によると、制御手段または移動手段の廃熱を、温度調整器の熱源に利用したので、制御手段または移動手段等を冷却することができ、圧縮ガス駆動ロボット装置の発熱を防止することができるとともに、前記温度調整器に与える他の熱源が不要となる。
請求項８記載の発明によると、制御手段に気化器熱量制御機能を備えたので、気化器に与える熱量を自動的に制御できるため、さらにエネルギー節約することができる。
請求項９記載の発明によると、複数の圧力に設定した複数のレギュレータおよびシリンダとを設けたので、圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵されるガス圧力は、シリンダの駆動に必要な最低圧力になるため、圧縮ガス貯蔵タンクの耐圧力性能を適正化することができ、軽量化することができる、さらに、圧縮ガス使用量の少ないシリンダに接続する圧縮ガス貯蔵タンクは小型化することができるため、圧縮ガス駆動ロボット装置内での配置の自由度が増す。
請求項１０記載の発明によると、制御手段に圧縮ガス貯蔵タンクの圧力を制御するタンク圧力制御機能を備えたので、前記圧縮ガス貯蔵タンク内の圧力を自動的に制御でき、取り扱いが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の第１実施例を示す圧縮ガス駆動ロボット装置の系統図である。図において、１は液化水素貯蔵タンクであり、液化水素供給バルブ２を備えている。また３は気化器であり、液化水素貯蔵タンク１から供給される水素を常温近傍まで加熱するようになっている。４は、温度センサであり、気化器３に流入する水素の温度を検出する。５は温度調整器であり、図示しない周囲温度センサにより得られた周囲温度と水素ガスの温度を一致させる。６は水素ガスを蓄える圧縮水素貯蔵タンクであり図示しないタンク内圧力を計測する圧力センサを備え、圧縮水素ガスをシリンダ９の動作に適した圧力まで減圧するレギュレータ７に接続されている。シリンダ９はレギュレータ７から水素ガスの供給を受け、圧縮ガス駆動ロボット装置の各種動作を行う。８はレギュレータ７とシリンダ９の間に設けられた電磁弁であり、シリンダ９の動作を制御する。１０は燃料電池であり、シリンダ９から排出された水素ガスと、周囲の空気中の酸素を取り入れ、電力を発生させる。１１は液化水素貯蔵タンク１から、燃料電池１０までを結ぶ水素配管である。１２は制御手段であり、各センサから得られた電気信号をもとに、気化器３、温度調整器５に与える熱量を計算機により演算し制御する気化器熱量制御機能１２ａ、温度調整器制御機能１２ｂ、電磁弁８を制御する電磁弁制御機能（図示せず）などからなる。１３は、各種センサや、制御対象と制御手段１２を結ぶ電気信号線である。１４は燃料電池１０で発生した電力を、電源３６に送る電力線である。そして、電源３６から制御手段１２や圧縮ガス駆動ロボット装置内に図示しない他の計算機、移動手段であるモータやモータドライバ等へ電力を供給するしている。１５は、制御手段１２が発生する熱を冷却するヒートシンクである。なお、ヒートシンク１５には、制御手段１２の他に圧縮ガス駆動ロボット装置に搭載された図示しない他の計算機、モータ、モータドライバ等を直接あるいは、ヒートパイプ等を介して接続しても良い。１６は、ヒートシンク１５と気化器３を接続するヒートパイプ、１７は、ヒートシンク１５と温度調整器５を接続するヒートパイプである。なお、図１は本発明の圧縮ガスにより作動するシリンダを備えた圧縮ガス駆動ロボット装置の系統図であり、圧縮ガス駆動ロボット装置内の各機器の配置を限定するものではない。
本発明が特許文献１と異なる部分は、液化ガス貯蔵タンクと、液化ガスを熱し常温付近まで暖める気化器と、気化した圧縮ガスを貯蔵する圧縮ガス貯蔵タンクを備え、シリンダは、圧縮ガス貯蔵タンクに蓄えられた、圧縮ガスにより駆動する点である。
【０００８】
ここで、制御手段１２が計算する温度および熱エネルギーの関係を数式（１）から（６）を用いて説明する。数式内において、ＴＲは、周囲温度センサにより得られた周囲温度、Ｔ１は、温度調整器５に流入する温度調整器流入水素温度、ΔＴ１は、周囲温度ＴＲと温度調整器流入水素温度Ｔ１との温度差、Ｗ１は、温度調整器５が必要とする熱エネルギーつまりヒートパイプ１７が移送すべき熱エネルギー、Ｋ１は、温度調整器５を通過する水素の単位時間あたりの熱容量である。Ｗ２は、ヒートシンク１５が持つ余剰熱エネルギー、Ｗ３は、ヒートパイプ１６が移送すべき熱エネルギー、Ｋ２は、気化器３を通過する水素の単位時間あたりの熱容量、ＴＫは、あらかじめ定められた常温近傍の常温設定温度、ＴＨは、温度センサ４により得られた気化器３に流入する水素温度、ΔＴ２は、常温設定温度ＴＫと気化器流入の水素温度ＴＨとの温度差、Ｗ４は、気化器３が必要とするエネルギーである。また、Ｗ５は気化器３に設けられた、図示しない熱源が発すべき熱エネルギーである。
ΔＴ１＝ＴＲ−Ｔ１        （１）
Ｗ１＝Ｋ１・ΔＴ１        （２）
Ｗ３＝Ｗ２−Ｗ１          （３）
ΔＴ２＝ＴＫ−ＴＨ        （４）
Ｗ４＝Ｋ２・ΔＴ２        （５）
Ｗ５＝Ｗ３−Ｗ４          （６）
気化器熱量制御機能１２ａは、まず、温度調整器５が必要とする熱エネルギーＷ１を計算し、ヒートパイプ１７を介してヒートシンク１５から温度調整器５に熱エネルギーを優先的に供給し、その後余剰の熱エネルギーＷ３をヒートパイプ１６を介してヒートシンク１５から気化器３に熱エネルギーを供給するようにプログラムされている。
【０００９】
つぎに、本発明の圧縮ガス駆動ロボット装置の動作について述べる。  
（１）予め、液化水素供給バルブ２を経て、液化水素貯蔵タンク１に貯蔵された液化水素が、気化器３に供給される。
（２）気化器３では、ヒートパイプ１６から供給される熱エネルギーＷ４と、図示しない熱源（例えば、電気ヒータ）から、制御手段１２の気化器熱量制御機能１２ａの指示により供給される熱エネルギーＷ５を水素に与え、水素をあらかじめ定められた常温近傍の温度ＴＫ（例えば、１０℃）まで、加熱する。この際、液化水素貯蔵タンク１の保温能力を、圧縮ガス駆動ロボット装置に備えられたシリンダ９の圧縮水素の時間当たりの消費量にあわせ、水素が自然に気化する程度に設計することが望ましい。それにより気化器３に流入する水素温度ＴＨが高くなり、結果として、熱エネルギーＷ５を小さくすることができる。
（３）気化器３で気化加熱された圧縮水素ガスは、温度調整器５に流入し、制御手段１２の温度調整器制御機能１２ｂの指示により供給される熱エネルギーＷ１をヒートパイプ１５より受け周囲温度と同温度に調整される。
（４）温度調整器５を出た、圧縮水素ガスは、圧縮水素貯蔵タンク６に貯蔵される。その際圧縮水素ガスは温度調整器５により周囲温度と同温度に調整されているため、周囲温度の変動による圧縮水素ガスの圧力変化がなく、制御手段１２のタンク圧力制御機能１２ｃ  は、圧縮水素貯蔵タンク６に設けられた圧力センサからの信号により、シリンダ９の圧縮水素消費量を計算することができ、気化すべき液化水素の流量を計算することができ、気化器３を通過する水素の単位時間あたりの熱容量Ｋ２および熱源が発すべき熱エネルギーＷ５を計算することができる。
（５）圧縮水素貯蔵タンク６に貯蔵された圧縮水素ガスは、レギュレータ７によりシリンダ９の作動圧力に適した圧力に減圧され、制御手段１２のシリンダの動作を制御するプログラムにより制御された電磁弁８を介してシリンダ９に供給される。
（６）シリンダ９を駆動した水素ガスは燃料電池１０に供給され、燃料電池１０において、供給された水素と周囲の空気とを反応させ電力を得る。燃料電池１０で発生した電力は、制御手段１２および図示しない圧縮ガス駆動ロボット装置内に設けられたモータ、モータドライバ等へ電力を供給する。また、制御手段１２で発生する熱は、ヒートシンク１５により冷却される。また、ヒートシンク１５には、制御手段１２で発生した熱の他に圧縮ガス駆動ロボット装置に搭載された図示しない他の計算機、モータ、モータドライバ等で発生する熱を直接あるいは、ヒートパイプ等を介して冷却する機能を持たせても良い。
【００１０】
このような構成にしているので、本実施例による圧縮ガス駆動ロボット装置は、コンプレッサを搭載せずに、シリンダを駆動することができ、圧縮ガス駆動ロボット装置を軽量化、静粛化することができ、さらに空気中の水分が圧力タンクに溜まることがなくなり、水抜き弁を廃止でき、水抜き作業も廃止することができる。さらに、燃料電池を搭載することで、計算機、モータやモータドライバ等へ電力を供給することができ、他の電源を圧縮ガス駆動ロボット装置に搭載せずにすむ。
【実施例２】
【００１１】
図２は本発明の第２実施例を示す圧縮ガス駆動ロボット装置の系統図である。図において、１８は液化窒素貯蔵タンク、１９は液化窒素供給バルブ、２０は圧縮窒素貯蔵タンク、２１は窒素配管である。その他の符号については図１と共通なので省略する。また、それぞれの動作も、燃料電池１０を搭載せず燃料電池１０の動作がないという以外は、第１実施例と同様な動作であるので省略する。また、窒素の変わりに空気を用いてもよい。
【００１２】
このように、窒素あるいは、空気を作動ガスとして利用する構成をしているので、シリンダ９として標準品を利用することができ、安価にロボットを構成することができる。また、シリンダ９を動作させた窒素あるいは空気は、そのまま周囲に放出することができ、安全性も高い。
【実施例３】
【００１３】
図３は、本発明の第３実施例を示す圧縮ガス駆動ロボット装置の系統図である。図において、２８は、例えばロボット全体の姿勢を変える用途に用いられる重負荷シリンダ、２２は、図示しない作動ガス元からの作動ガスを重負荷シリンダ２８の駆動に適した圧力・流量に調整する高圧レギュレータ、２５は、高圧レギュレータ２２と重負荷シリンダ２８との間に設けられた、図示しない圧力センサを備えた高圧作動ガス貯蔵タンクであり、２９は、例えばロボットに設けられたアームを動作させる中負荷シリンダ、２３は、図示しない作動ガス元からの作動ガスを中負荷シリンダ２９の駆動に適した圧力・流量に調整する中圧レギュレータ、２６は、中圧レギュレータ２３と中負荷シリンダ２９との間に設けられた、図示しない圧力センサを備えた中圧作動ガス貯蔵タンクであり、３０は、例えばロボットに設けられたアーム先端のグリップを動作させる軽負荷シリンダ、２４は、図示しない作動ガス元からの作動ガスを軽負荷シリンダ３０の駆動に適した圧力・流量に調整する低圧レギュレータ、２７は、低圧レギュレータ２４と軽負荷シリンダ３０との間に設けられた、図示しない圧力センサを備えた低圧作動ガス貯蔵タンクであり、３１は図示しない作動ガス供給源から各シリンダまでを結ぶ作動ガス配管である。その他の符号は図１と共通であるので省略する。
【００１４】
その動作は、図示しない作動ガス元（例えば、実施例２の液化窒素貯蔵タンク、温度調整器）から供給された作動ガスは、各圧力レギュレータ２２、２３、２４によりそれぞれに必要な圧力に減圧される。各圧力レギュレータ２２、２３、２４で必要な圧力に減圧された作動ガスは、各圧力作動ガス貯蔵タンク２５、２６、２７に蓄えられ、あらかじめプログラムされた制御手段１２の指示により開閉する電磁弁８を介して、各負荷シリンダ２８、２９、３０を作動させる。また、各圧力作動ガス貯蔵タンク２５、２６、２７には図示しない圧力センサを備えているので、制御手段１２のタンク圧力制御機能１２ｃは、圧力センサの信号を受け、各圧力レギュレータ２２、２３、２４に指示を送り、その指示をうけた各圧力レギュレータ２２、２３、２４は、動作ガスの流量・圧力を調整し、各圧力作動ガス貯蔵タンク２５、２６、２７内の圧力を一定に保つ。
また、レギュレータおよび、圧力タンクに接続するシリンダは、必要ガス圧力でグループ化するのだけではなく、ガス使用量に対応して、圧力タンクに接続しても良い。
さらに、作動ガスとして水素を用い、一部あるいは全てのシリンダからの水素ガスを回収し、実施例１で述べたように、燃料電池に供給し、電力を発生させても良い。
【００１５】
このような、構成によれば、圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵されるガス圧力は、シリンダの駆動に必要な最低圧力になるため、圧縮ガス貯蔵タンクの耐圧力性能を適正化することができ、さらに軽量化することができる。さらに、圧縮ガス使用量の少ないシリンダに接続する圧縮ガス貯蔵タンクは小型化することができるため、圧縮ガス駆動ロボット装置内での配置の自由度が増す。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明の第１実施例において、液化水素ガス貯蔵タンクの他に、液化酸素ガス貯蔵タンクを設け、燃料電池までの配管を別系統として、燃料電池へ酸素ガスを供給しても良い。この場合には、空気中の酸素を取り入れることなく、燃料電池を作動することができ、宇宙空間など、周囲に酸素が存在しない場合にも、電力を供給することができるとともに、燃料電池から、水を得ることができ、固定式ロボットとしても、ロボット内外に水を供給することが可能であり、電力、水の供給源としての用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施例を示す圧縮ガス駆動ロボット装置の系統図
【図２】本発明の第２実施例を示す圧縮ガス駆動ロボット装置の系統図
【図３】本発明の第３実施例を示す圧縮ガス駆動ロボット装置の系統図
【図４】従来の圧縮ガス駆動ロボット装置の系統図
【符号の説明】
【００１８】
１  液化水素貯蔵タンク
２  液化水素供給バルブ
３  気化器
４  温度センサ
５  温度調整器
６  圧縮水素貯蔵タンク
７  レギュレータ
８  電磁弁
９  シリンダ
１０  燃料電池
１１  水素配管
１２  制御手段（計算機）
１２ａ  気化器熱量制御機能
１２ｂ  温度調整器制御機能
１２ｃ  タンク圧力制御機能
１３  電気信号線
１４  電力線
１５  ヒートシンク
１６、１７  ヒートパイプ
１８  液化窒素貯蔵タンク
１９  液化窒素供給バルブ
２０  圧縮窒素貯蔵タンク
２１  窒素配管
２２  高圧レギュレータ
２３  中圧レギュレータ
２４  低圧レギュレータ
２５  高圧作動ガス貯蔵タンク
２６  中圧作動ガス貯蔵タンク
２７  低圧作動ガス貯蔵タンク
２８  重負荷シリンダ
２９  中負荷シリンダ
３０  軽負荷シリンダ
３１  作動ガス配管
３２  コンプレッサ
３３  圧縮空気貯蔵タンク
３４  空気配管
３５  水抜き弁
３６  電源
【図１】
2005224870.tif 000003
【図２】
2005224870.tif 000004
【図３】
2005224870.tif 000005
【図４】
2005224870.tif 000006