多自由度球面アクチュエータの出力トルク計算における解析精度の検討

摘要

近年，工作機械をはじめとする多くの機械が多軸化，多自由度化しており，それらの装置では，多自由度の動作を実現するために，その自由度に応じて1自由度アクチュエータを組み合わせている．エンドエフェクタ側のアクチュエータの質量がベース付近のアクチュエータの負荷となるため，アクチュエータが大型化する傾向にあり，力制御等における問題が指摘されている．これに対して，球面駆動可能なアクチュエータを用いることで，アクチュエータ数を減らし機構の小型化ができることでの前述の制御問題の解決、さらには各自由度の回転軸が一点で交わることで，制御の簡素化による高速化，高度化が可能となる．これら理由から，球面駆動可能なアクチュエータは，産業用ロボット等の分野，中でも，微細作業や危険作業といった人の手での直接操作が困難な作業を置き換えるロボットへの応用が期待されている．