小型不思議遊星歯車減速機のバックドライバビリティの評価

摘要

近年メカトロ技術の応用分野が拡大し，少子高齢化に伴い高齢者の運動機能の一部を物理的にアシストする機器や機能を回復させるためのリハビリテーション機器の実用化が期待されている．このような機器は人と共存するメカトロ機器であり，共存する人に対して危害を与えないシステムの構築が必要不可欠である．一般にロボット用アクチュエータはモータと減速機構を組み合わせた構成で使用されている．減速機構の減速比が大きいアクチュエータでは等価慣性の増大やバックドライバビリティの低下が発生しまう．これ対して，減速機構を有しないダイレクトドライブは低バックドライバビリティであるが，同じトルクを得るためにシステムが大型化になってしまうことから，新たな原理で小型・高出力のモータが研究されている．モータと減速機構を組み合わせたアクチュエータではモータを駆動できない事態が発生すると出力軸の位置や姿勢を変えることができず，分解作業が必要となり，安全確保が重視される人との協同作業や介助機器にはバックドライバビリティを持たせたアクチュエータシステムが必要である．そこで，筆者は高減速比でもバックドライバビリティを有している3K 型不思議遊星歯車減速機に着目し，機構的なアプローチでアクチュエータの本質的な安全確保を目指している．本研究では小型減速機のバックドライバビリティについて実験評価し従来サイズと比較したのでその結果について報告する．