2014 Fiscal Year Annual Research Report
球面関節アクチュエータを内蔵した人間型ロボットの研究
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26289077
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平田 勝弘 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00403139)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ロボット用アクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，アウターロータ型3自由度球面アクチュエータについて，最適磁極配置の検討，独自の電流フィードバック制御の開発，試作機による原理検証を実施した．最適磁極配置の検討では，簡易磁極により求めたコギングトルクデータを用いた行列計算式を構築し，遺伝的アルゴリズムとの組み合わせにより短時間で低コギングトルクで高トルク密度を出力可能な磁極配置を求める手法を構築した．これにより，目標仕様が変更になっても，遺伝的アルゴリズムにおける目的関数を変更することで，要求に応じた最適な磁極配置を短時間で求めることができるようになった．また，電流フィードバック制御の開発では，磁極ごとにトルク発生の寄与度を求め，それに応じた電流を流すことにより，高効率に駆動できることを確認した．この技術は，磁極配置や磁極本数にかかわらず適用可能で，今後の球面アクチュエータの制御のベースとなる技術である．最後に，アウターロータ型3自由度球面アクチュエータの試作を行い，動作特性を検証した．電流フィードバック制御には可動子の姿勢を検出する必要があるが，各軸周りに評価用のエンコーダを設置し，それからのデータに基づき，可動子の位置を算出した．また，磁極（コイル）は32個あるが，対称な位置にある磁極には同一の電流を流すことから，制御は16相で行うことになり，16相の電流制御による単軸運動，円運動など，任意の運動を実現できることを確認した．このように，当初の計画通りの項目を実施できた．
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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，順調に進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
ここまでは計画通りに進んでいるので，次年度以降も計画通りに進める．
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| Causes of Carryover |
試作費と評価機器が予定よりも安く済んだことが理由である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は，ロータ姿勢の検出機構を試作予定だが，その費用として使用する．
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