2012 Fiscal Year Annual Research Report
磁気波動減速機内蔵メガトルクアクチュエータを搭載した人間型ロボットの開発
| Project/Area Number |
23360125
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
平田 勝弘 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00403139)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河瀬 順洋 岐阜大学, 工学部, 教授 (20144735)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
|
| Keywords | 多自由度モータ / アクチュエータ / ロボット |
|---|
| Research Abstract |
本年度は，23年度で実施した最適化設計をもとに，磁気波動減速機の試作１号機を作成し，実証実験を行い，技術課題を抽出した。更に，トルク性能UPのための改良設計を実施し，2号機の試作・実験評価を行った。この2号機をもとにアクチュエータと一体化可能な構造を考案し，メガトルクアクチュエータ（磁気ギアードモータ）の基本モデルを設計完了した。更に，この試作機を用いて大規模な並列計算シミュレータの解析精度を検証した。詳細を説明する。①最適化減速機原理モデルの改良試作・実験評価：試作１号機をもとに改良を行い，人間型ロボットアームへの実装可能な性能を満足する試作２号機の開発と実験確認を行った。 ②メガトルクアクチュエータの試作・実験評価：シミュレーションにより，減速機とアクチュエータの一体化構成を最終決定し，メガトルクアクチュエータ（磁気ギアードモータ）試作１号機を設計・試作し，実験により性能の確認と技術課題を抽出した。 ③有限要素法による大規模計算シミュレータの開発：シミュレータの並列計算化と試作機を用いて解析精度の検証を行った。 ④メガトルクアクチュエータの性能評価実験装置開発：メガトルクアクチュエータの伝達トルク，回転数，効率を同時計測可能な評価装置を開発した。 ⑤メガトルクアクチュエータ搭載人間型ロボット設計：構想検討を実施。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
①最適化減速機原理モデルの改良試作・実験評価：試作１号機の課題（最大伝達トルク、高減速比）改良を行い，人間型ロボットアームへの実装可能なダブルロータ型アキシャルギャップ形磁気波動減速機（試作２号機）を開発し、実験確認を行った結果、トルク1.5倍でコギングトルクを大幅（10分の1）に減少することができた。以上、当初の計画に対して100％達成した。
②メガトルクアクチュエータの試作・実験評価：シミュレーションにより，減速機とアクチュエータを一体化したメガトルクアクチュエータ（磁気ギアードモータ）を考案し、原理モデルの動作原理を解明するとともに、試作１号機を設計・試作し，実験により性能の確認と技術課題を抽出した。以上、当初の計画に対して100％達成した。
③有限要素法による大規模計算シミュレータの開発
シミュレータの並列計算コードを開発し、１６台PCを用いた並列計算を実施し、その有効性を検証した。以上、当初の計画に対して100％達成した。
④メガトルクアクチュエータの性能評価実験装置開発：メガトルクアクチュエータ（磁気ギアードモータ）の伝達トルク，回転数，効率の同時計測による評価装置を開発した。以上、当初の計画に対して100％達成した。
⑤メガトルクアクチュエータ搭載人間型ロボット設計：メガトルクアクチュエータを搭載人間型ロボットの構想検討実施に留まる。以上、当初の計画に対して30％達成した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
研究の推進計画としては，当初の計画通り，平成25年では，平成24年度に開発したメガトルクアクチュエータ（磁気ギアードモータ）の試作1号機の開発をもとに、その課題に対して改良を行い，２号機の設計・試作と実験による性能評価を行う。更に、磁気ギアードモータを搭載した人間型ロボットの実装設計を完了させて，次世代ロボットとしての性能評価（出力，効率など）を行っていく予定。
|
Research Products
(16 results)
