1991 Fiscal Year Annual Research Report
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02805021
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| Research Institution | Tokyo Insitute of Technology |
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Principal Investigator |
林 巌 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (80016790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 和弘 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (00220632)
岩附 信行 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (70193753)
林 輝 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (40016762)
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| Keywords | 超磁歪 / 圧電 / モ-タ / ロボット |
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| Research Abstract |
超磁歪駆動要素の出力特性についての基礎実験と、回転型アクチュエ-タの回転性能に関する理論的検討および実験による実証を行った。
まず、超磁歪駆動要素について、静的変位特性、周波数特性等、その出力特性についていくつかの実験を行った結果、1)その最大ひずみ量は10^<-3>程度であり、圧電素子より小さいこと、2)素材が金属であるため縦弾性係数が圧電素子の約2倍の大きさで、出力パワ-が期待できること、3)駆動コイルを使用するため高周波駆動には向かず、結局大きな力が必要で微小な度位を割合ゆっくりした速度でコントロ-ルする用途に向いていることが明らかとなった。
次に、高周波駆動に向かない超磁歪駆動要素のかわりに、積電圧電素子を用いた回転型アクチュヒ-タを、その駆動系の共振周波数を含む高い周波数で駆動する実験を行うとともに、駆動特性について理論的な検討を行った。その結果、1)共振周波数を含む高い駆動周波数範囲でも理論的な回転数と約1%以内の誤差で回転すること、つまりこのような高い駆動周波数範囲でも回転型アクチュヒ-タの回転不理が成立すること、2)出力トルクは、駆動周波数の上昇とともに上昇すること、そして共振周波数を越えても回転できなくなる直前の駆動周波数まで上昇を続けること、3)これまでの準静的な駆動状態での最高出力トルク0.014Nmの約5倍の0.07Nmが得られたこと、4)負荷トルクが増しても、ほとんど一定速度のまま回転を続けることなどが明らかとなった。つまり、この回転型アクチュヒ-タは、共振周波数を含む高い周波数で駆動することにより、出力トルクを大きく向上できること、しかも最大出力トルクまでは、負荷トルクによらずほぼ一定の回転数で回転を保つ他のエクチュヒ-タにはない時長を持つことが明らかとなった。
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