エネルギー蓄積型力覚提示機構

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24650050
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 広田 光一 東京大学, 大学院情報学環, 准教授 (80273332)
• キーワード: ＥＲクラッチ / スイッチングレギュレータ / トルク変換 / トルク制御 / 力覚提示

研究概要

(1)プロトタイプ２の開発
スイッチング型トルク変換機構の改良型のプロトとタイプ（プロトタイプ２）を実装した。入力軸の慣性が効率に大きな影響を与えることから、これをできるだけ小さくするために、半径を小さくし、長さによりトルクを補うことを試みた。また、前年度に開発したプロトタイプ（プロトタイプ１）において2つのERクラッチを組み合わせて構成していたところを、1つのクラッチで置き換えることで、接続部分の慣性モーメントを削減することを試みた。すなわち、二重構造をもつERクラッチを新たに設計した。ねじれ剛性などの強度の試算に加えて、プロトタイプ１で計測された特性をもとにしたシミュレーションにより設計パラメータを検討した。このクラッチと、弾性要素、トルクソースおよび負荷を模擬するDCモータなどを組み合わせて、評価用のシステムを構成した。また、スイッチング制御および特性のためのプログラムを作成した。この制御によって、ERクラッチの印加電圧の時間的変化については、設計通りの制御が行えることを確認した。
(2)プロトタイプ２の評価
プロトタイプ２の動作特性の計測を行った。応答時間については、およそ予想された結果が得られたが、クラッチトルクおよび空転トルクについては、予想外に不安定になる現象がみられ、原因解明の作業を行っている。また、この現象により、トルク変換効率についても、当初の見込みを達成することができていない。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

上述のように、ERクラッチの特性の不安定について、原因の究明をおこなっており、これに伴って、スイッチング特性全体の評価の作業が遅れている。このことから、研究期間の延長の手続きをとった。

今後の研究の推進方策

平成26年度中には、当初予定していた、トルク変換の特性の確認およびトルク提示の検証まで行って研究を完了させたいと考えている。

次年度の研究費の使用計画

実験装置の実相に予定外に時間を要することとなり、研究期間を延長する必要があると判断した。
研究費の繰り越し額分は、当初の計画において、プロトタイプの評価および改良のために予定していた費用にほぼ該当するものであり、次年度にこれらの計画を実施するために使用する。