油圧アクチュエータは、加圧された流体を用いて力を発生させます。シリンダー内に流体を押し込むとピストンが動きます。その力は非常に大きい場合があります。油圧は、掘削機、ブルドーザー、産業用ロボットの巨大なアームなどの動力源として利用されています。また、高い力密度が求められる一部のヒューマノイドロボットや外骨格にも使用されています。

基本的なシステムは、ポンプ、リザーバー、バルブ、シリンダーまたはモーターで構成されています。ポンプは流体を加圧し、バルブは流体をピストンの片側または反対側に送ります。流体はピストンを押し、直線運動を生み出します。油圧モーターは回転運動を生み出します。圧力リリーフバルブは過負荷を防ぎます。

油圧アクチュエータの特性

• コンパクトな筐体に高出力を凝縮。
• 高出力密度による高速応答。
• 液漏れやメンテナンスはよくある問題です。
• 効率は電気システムよりも低い。
• 精密な制御にはサーボバルブとフィードバックが必要である。

油圧は重機において圧倒的な存在感を放っています。なぜなら、油圧に匹敵するパワーを持つものは他にないからです。腕ほどの大きさの油圧シリンダーで車を持ち上げることができますが、同じ大きさの電気モーターでは不可能です。しかし、油圧には厄介な点もあります。ホースから液漏れしたり、作動油が熱くなったり、ポンプの音がうるさかったりします。ロボット工学においては、ボストン・ダイナミクスの初期のアトラスやビッグドッグのように、力の密度が重要な場面で油圧が用いられています。より新しいバージョンでは、よりクリーンな動作と効率性の向上を目指して、電動アクチュエータが採用されています。油圧がなくなることはないでしょうが、年々進化を続ける電動アクチュエータと肩を並べる存在になりつつあります。