宇宙空間及び高真空用ロボットのための球面超音波モータの開発

空间及高真空机器人用球形超声波电机的研制

• 批准号: 05650254
• 负责人: 遠山 茂樹
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650254/
• 关键词: 超音波モータ; ロボット; アクチュエータ

1関節で多自由度駆動のできる球面モータを実現するために、球面超音波モータを製作し、特性を測定し、運動軌跡の制御を行なった。結果を以下に示す。(1)球面超音波モータの製作ロータ球直径45mm、ステータ直径30mmでロータを4つのステータではさみこむ構造とした(図1)。ロータはポリカーボネイトで製作した。特性は、最高トルク約1kg・cm、最高回転速度約30rpm、という結果が得られた。また、今回の実験の材料では、ロータが削れた粉末は観測されなかった。(2)球面超音波モータの駆動方法と制御方法ステータを常に振動させることにより、ステータ間の干渉を減少させ、2軸のステータで入力する角速度ベクトルを合成したものと、ロータの角速度ベクトルと向きが同じであることが理論的にも、実験的にも分かったので、その特性を利用し、軌跡の制御を行い測定装置の分解能の精度(約0.3mm)で軌跡が描けた。

为了实现一种单关节驱动多自由度的球形电机，我们制作了一种球形超声电机，测量了其特性，并控制了其运动轨迹。结果如下所示。 （1）球形超声波电机的制作转子球体直径为45毫米，定子直径为30毫米，转子夹在四个定子之间（图1）。转子由聚碳酸酯制成。结果表明，最大扭矩约为1 kg·cm，最大转速约为30 rpm。此外，对于本实验中使用的材料，没有观察到导致转子被刮擦的粉末。 (2) 球形超声波电机的驱动方法和控制方法 通过不断振动定子，可以减少定子之间的干扰，因为我们从理论上和实验上发现两者是相同的，所以我们能够利用这个特性来控制。轨迹并以测量设备分辨率的精度（约0.3毫米）绘制轨迹。

项目成果

遠山 茂樹: "超音波モータによるロボット用アクチュエータの開発-第2報 位置制御-" 第11回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 3. 985-986 (1993)

Shigeki Toyama：“使用超声波电机的机器人执行器的开发 - 第 2 次报告位置控制”日本机器人学会第 11 届学术会议论文集 3. 985-986 (1993)。

遠山 茂樹: "球面超音波モータの開発-第5報 位置制御-" 1993年度精密工学会秋季大会学術講演会論文集. 2. 475-476 (1993)

富山茂树：《球形超声波电机的开发-第5次报告位置控制-》1993年日本精密工程学会秋季会议学术会议论文集2. 475-476（1993）。

遠山 茂樹: "球面超音波モータの開発-位置制御-" ROVOMEC'93講演論文集. 406-407 (1993)

Shigeki Toyama：“球形超声波电机的开发 - 位置控制”ROVOMEC93 讲座论文集（1993）。

遠山 茂樹: "球面超音波モータの開発-第6報 新しい構成-" 1993年度精密工学会秋季大会学術講演会論文集. 2. 477-478 (1993)

富山茂树：《球形超声波电机的开发-第6次报告：新结构》1993年日本精密工程学会秋季会议学术会议论文集2. 477-478（1993）。