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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Study on a spherical actuator for humanoid robots

Research Project

Project/Area Number 26289077
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

平田 勝弘  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00403139)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords球面アクチュエータ
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,アウターロータ型3自由度アクチュエータとアウターロータ型2自由度アクチュエータの技術開発に取り組んだ.まず,アウターロータ型3自由度アクチュエータでは,昨年度は発生可能なトルクベクトルを評価するためのトルク領域法を提案したが,本年度は試作機のトルクマップ作成法を提案し,有限要素解析によって求めたトルクマップと比較した.試作機でのトルクマップ作成には,フラックスメータを用いた鎖交磁束の測定を利用した.まず,試作機を球面アクチュエータと同等の自由度を有する3-RRRパラレル機構と接続する.そして,パラレル機構を用いて可動子を強制回転させ,コイルに生じた鎖交磁束からトルク定数を算出する.このとき,簡易磁極の姿勢が異なる13点で鎖交磁束を測定するが,遺伝的アルゴリズムを用いて誤差が小さくなる測定位置を求めた.その結果,球面アクチュエータの実機でのトルクマップと解析で得られたトルクマップが良好に一致した.アウターロータ型2自由度アクチュエータでは,2相で駆動させる方法を提案し,試作機を用いて有効性を検証した.1つのコイルを可動子位置に応じてA相もしくはB相と定義,相を切り替えることにより,2相での滑らかな駆動を実現した.最後に,球面アクチュエータの可動子位置センシング手法として,カラーセンサの開発に取り組んだ.カラーパレットにより作成したカラーパターンを球面可動子に印刷し,動的評価を実施した結果,8degの角度分解能で提案手法の有効性を検証できた.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 多自由度球面同期アクチュエータの定電力下における静特性評価手法の提案2016

    • Author(s)
      高原一晶,平田勝弘,新口昇,西浦悠介,堺谷洋,藤原優文
    • Journal Title

      電気学会論文誌D

      Volume: Vol. 136, No. 11 Pages: 907-912

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カラーセンサを用いた三次元位置センシング手法の提案2017

    • Author(s)
      早川駿,平田勝弘,新口昇,堺谷洋
    • Organizer
      電気学会 リニアドライブ研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス,大阪府吹田市
    • Year and Date
      2017-01-26 – 2017-01-27
  • [Presentation] 回転2自由度差動結合型アクチュエータの実機検証2017

    • Author(s)
      堺谷洋,平田勝弘,新口昇
    • Organizer
      電気学会 リニアドライブ研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス,大阪府吹田市
    • Year and Date
      2017-01-26 – 2017-01-27
  • [Presentation] 多自由度球面同期アクチュエータの許容電流に着目したトルク領域法2016

    • Author(s)
      高原一晶,平田勝弘,新口昇,西浦悠介,堺谷洋
    • Organizer
      第25回MAGDAコンファレンス
    • Place of Presentation
      桐生市市民文化会館,群馬県桐生市
    • Year and Date
      2016-11-24 – 2016-11-25
  • [Presentation] 二自由度差動結合型アクチュエータの補助ヨークに関する検討2016

    • Author(s)
      堺谷洋,平田勝弘,新口昇
    • Organizer
      第25回MAGDAコンファレンス
    • Place of Presentation
      桐生市市民文化会館,群馬県桐生市
    • Year and Date
      2016-11-24 – 2016-11-25
  • [Presentation] Comparison of a 2-DoF Differentially Coupled Actuator with and without Auxiliary Yokes2016

    • Author(s)
      Yo Sakaidani, Katsuhiro Hirata, Noboru Niguchi
    • Organizer
      the XXIIth International Conference on Electrical Machines
    • Place of Presentation
      ローザンヌ(スイス)
    • Year and Date
      2016-09-05 – 2016-09-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 色情報を用いた三次元位置センシング手法の提案2016

    • Author(s)
      早川駿,平田勝弘,新口昇,堺谷洋
    • Organizer
      電気学会 回転機 リニアドライブ 家電・民生合同研究会
    • Place of Presentation
      ダイキン工業テクノロジーイノベーションセンター,大阪府摂津市
    • Year and Date
      2016-08-04 – 2016-08-05
  • [Presentation] 3自由度球面同期アクチュエータのトルク領域法を用いた固定子磁極配置の最適化2016

    • Author(s)
      高原一晶,平田勝弘,新口昇,西浦悠介,堺谷洋
    • Organizer
      電気学会 回転機 リニアドライブ 家電・民生合同研究会
    • Place of Presentation
      ダイキン工業テクノロジーイノベーションセンター,大阪府摂津市
    • Year and Date
      2016-08-04 – 2016-08-05
  • [Presentation] 低相数3自由度球面同期アクチュエータの開発2016

    • Author(s)
      智也,平田勝弘,西浦悠介,堺谷洋,新口昇
    • Organizer
      電気学会 回転機 リニアドライブ 家電・民生合同研究会
    • Place of Presentation
      ダイキン工業テクノロジーイノベーションセンター,大阪府摂津市
    • Year and Date
      2016-08-04 – 2016-08-05
  • [Presentation] 回転2自由度差動結合型アクチュエータのヨーク数に関する検討2016

    • Author(s)
      堺谷洋,平田勝弘,新口昇
    • Organizer
      電気学会 回転機 リニアドライブ 家電・民生合同研究会
    • Place of Presentation
      ダイキン工業テクノロジーイノベーションセンター,大阪府摂津市
    • Year and Date
      2016-08-04 – 2016-08-05
  • [Presentation] 補助ヨーク設置型回転二自由度アクチュエータの特性解析2016

    • Author(s)
      堺谷洋,平田勝弘,新口昇
    • Organizer
      第28回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス,神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2016-05-18 – 2016-05-20
  • [Book] アクチュエータの新材料,駆動制御,最新応用技術2017

    • Author(s)
      平田勝弘,新口昇 他
    • Total Pages
      536(393-403)
    • Publisher
      技術情報協会

URL: 

Published: 2018-01-16  

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