超音波モータをロボット駆動部に用いるための駆動特性の改善

摘要

ロボットの腕や脚は，複数の関節を直列に連鎖した構造となっているので，関節を駆動するモータの「軽量化」は重要な課題であり，超音波モータの採用が期待されている．このモータは，従来の電磁モータに比べて非常に軽量で，また，停止時にはその位置保持のために電流供給する必要もなく，さらに低速高トルクで減速機構無しでも駆動することができるなど，ロボットアーム駆動モータとして好都合な特性を持っている．しかし反面，リニアリティのある速度範囲が狭く，とくに正逆転時での微速回転域の動作に従来モータのように連続性がないことが，サーボ駆動モータとしての実用化を困難にしている一因である．そこで，前報で圧電素子に加えるモータ駆動交流電圧の周波数とは異なる周波数の電圧を重畳させることにより駆動波形に変化を与え，微速域での最低回転数の改善を図る方法を報告したが，今回はその評価特性として回転速度変動率に着目し，種々の重畳周波数における効果を確認したので報告する．