2007 Fiscal Year Annual Research Report
ロボット用パワー超音波モータの非線形特性解析と制御
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16078213
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
前野 隆司 Keio University, 理工学部, 教授 (20276413)
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| Keywords | 超音波モータ / 振動計測 |
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| Research Abstract |
パワー超音波モータに関して以下の4つの研究成果を得た。ひとつめは、小型多自由度超音波モータの開発である。従来の多自由度超音波モータは小型化が困難である点が問題点のひとつであった。このため、本研究では、縦振動1次モード1つと曲げ振動1次モード2つを用いた小型超音波モータの基本設計を行った。サイズは直径10mm、長さ10mm程度である。試作も行い、基本特性を確認した。本モータは実用レベルのパワーを有する多自由度超音波モータの中では世界最小である。ふたつ目は、超音波モータの進行波に3倍高調波成分を適切な位相差、振幅で入力することにより、波形を三角波に近づけ、磨耗を減少させる手法である。今年度は本手法を用いて超音波モータを設計し、三角波に近い波形が得られることを確認した。今後は磨耗が小さく高寿命であることを確認する予定である。みっつ目は、超音波モータを用いた5指型ロボットハンドである。20個の超音波モータを持つ20自由度ロボットハンドとドライバを製作し、本ハンドにより高度な動作を行えることを確認した。今後はマスターハットと接続し操作性を確認する予定である。4つ目は、超音波振動子を用いた触感ディスプレイである。超音波振動子と力覚提示装置を併用することにより、粗さ感、硬さ感、摩擦感をヒトに提示できることを確認した。今後は触覚センサと併用することにより触感の遠隔伝達が可能であることを確認する予定である。以上のように、パワー超音波モータの特性解析と制御に関する多面的な研究を行い、有効な成果を得た。
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