2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a zero stiffness soft manipulator based on helical motors
Project/Area Number |
16H02325
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Research Institution | Yokohama National University |
Principal Investigator |
藤本 康孝 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60313475)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河村 篤男 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (80186139)
下野 誠通 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90513292)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | 電気機器工学 / 制御工学 / アクチュエータ / ロボティクス |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、ギヤなどの機械要素を介さずに大きな力を発生でき、かつ、位置や力を精密かつ高速に制御できるスパイラルモータにより関節を駆動することで、位置と力を精密かつ高速に制御可能なロボットマニピュレータを開発し、これまで困難だった組立作業などの複雑な高難易度タスク実現のための基盤技術を確立することを目指している。 最終年度となる平成30年度は、昨年度に開発を進めたスパイラルモータについて明らかになった課題の解決に取り組んだ。具体的には、前年度に改良したステータと巻線間の絶縁の問題に関して、新たに巻線絶縁被膜の損傷による絶縁性低下がみられた。これは巻線をステータに巻く際にステータの内径側および外径側のエッジに接触して生じていることが判明した。エッジをカバーする絶縁紙を新たに設けることで、これを解消した。また、追加した絶縁紙によりコイルスペースが減少したため、ケースの改造を行った。各層のインダクタンスを測定し、有限要素法による解析値と誤差3%以下で一致することを確認した。研究代表者らがこれまで開発してきたスパイラルモータ3号機は従来の円筒型リニアモータと比較して約4倍の推力密度(有効体積換算)を実現していたが、本研究課題では、そのスパイラルモータ3号機と比較して有効体積換算で約2倍、固定子体積換算で約4倍の推力密度をもつスパイラルモータの実現に目途がついた。 また、簡易型スパイラルモータのバックドライバビリティを制御により実現する手法を提案した。提案制御により外力に柔軟に倣い動作することが可能となった。提案手法の有効性を実機実験により示した。 以上の成果を、1件の国際会議論文(査読あり)として発表した。
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Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)