2021 Fiscal Year Annual Research Report
Highly energy-regenerative bilateral actuators
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21H04556
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| Research Institution | Yokohama National University |
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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) |
小原 秀嶺 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50772787)
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) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| Keywords | アクチュエータ / 減速機 / 回生効率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2K-H偏心型複合遊星減速機の力行効率・回生効率の理論モデルに基づいて、歯数、転位係数、歯末のたけ係数の３つのパラメータを変数とし、減速機の成立条件を制約条件として力行効率・回生効率の最大化計算を行い、歯面摩擦係数を0.1と仮定した場合で理論効率98.7％となるパラメータを算出した。求めたパラメータに基づき、減速機の設計と試作を行った。テストベンチを用いた測定では、力行動作については減速機を減速動作させ、様々な負荷における入出力トルクおよび入出力角速度を測定し、力行効率を算出したところ、理論値よりも低い値となった。偏心のない3K複合遊星減速機では93％程度の実測効率が得られていることから、原因として偏心バランスを補償しているものの偏心が残留しており歯のかみ合いに影響していることが考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、最適パラメータの算出、減速機の設計、試作、測定まで実施することができたため、進捗は概ね順調に進展している。パラメータ最適化では、減速比1/68で98.7％の理論効率が得られることがわかり、研究目的であるエネルギー的に透明なアクチュエータの実現可能性を示すことができた。ただし、測定で得られた結果については、理論予想との乖離があり、その原因を特定し改善することが課題である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策として、理論効率と実測効率の差の原因特定を進める。まず、構造的に偏心を精度よく打ち消すことができるような構造を検討する。具体的には、複数クランク駆動型の構造に変更し、再度、減速比の検討と効率の最大化計算を行う。求めたパラメータに基づいて減速機の詳細設計を行い、試作、組み立てを行い、ベンチにてその性能を評価する。
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