2つの回転軸を一体化した球状歯車機構の開発と適用の可能性

摘要

カメラのパン·チルトの首振り動作を可能にするジンバル機構に相当する機能の実現や，ロボットアームやロボットハンドの関節を小型·軽量に構成することを目的として，直交する2つの回転軸を一体化した球状歯車機構を，図1に示すようにNECエンベデッドプロダクツからの受託研究により製作したので報告する。従来の球面モータには，球体表面にN極とS極が交互に配置された内側のロータとしての永久磁石と，外側のステータとしての電磁石との間に作用する磁力を用いるもの，圧電体の電歪現象により弾性体ステータに進行波を発生させ，それによるステータ表面の楕円連動にロータを接触させて，その摩擦力でロータを駆動するもの，および樽状の受動車輪を放射状に配置した形式の全方向車輪を120°おきに等間隔に3個，球体表面に接するように配置して，摩擦車として機能させることで，前後左右への並進およびその場旋回の3自由度の動作を実現するものなどが存在した。