アクチュエーター – ヒューマノイドロボットの「動力電池」

ロボットは通常、次の 4 つの部分で構成されます。アクチュエータ、駆動システム、制御システム、センシングシステム。ロボットのアクチュエータは、ロボットがそのタスクを実行するために依存するエンティティであり、通常は一連のリンク、ジョイント、またはその他の動作形式で構成されます。産業用ロボットのアーム動作は 4 種類に分けられます。直角座標アームは 3 つの直角座標に沿って動作します。円筒形の座標アームは持ち上げたり、回転させたり、伸縮させることができます。球面座標アームは回転、ピッチング、伸縮が可能です。多関節アームには複数の回転ジョイントがあります。これらすべての動きにはアクチュエーターが必要です。

KGG自社開発マニピュレーター

アクチュエータは、動作に基づいてロータリ アクチュエータとロータリー アクチュエータの 2 つのカテゴリに分類できます。リニアアクチュエータ.

1) ロータリー アクチュエータは、有限または無限の特定の角度だけ何かを回転させます。ロータリーアクチュエータの代表例は電気モータです。電気信号をシャフトの回転運動に変換し、基本モータに電流を流すとモータが回転するアクチュエータです。モーターを負荷に直接接続すると、ダイレクトドライブロータリーアクチュエーターが作成され、多くのロータリーアクチュエーターは、最終結果が回転する場合、回転速度を低下させ、トルクを増加させる機械的レバーとして使用される機構と組み合わされます (利点)。アセンブリの出力は依然としてロータリー アクチュエーターです。 

KGG プレシジョンZR軸アクチュエータ

遊星ローラーねじ 

2) ロータリアクチュエータには、回転運動を往復運動に変換する機構（リニアアクチュエータと呼ばれます）も接続されています。リニアアクチュエータは基本的に物体を直線的に、通常は前後に移動させます。これらの機構には、ボール/ローラーねじ、ベルトとプーリー、ラックとピニオンが含まれます。ボールねじそしてローラーネジ通常、回転運動を次のように変換するために使用されます。正確な直線運動マシニングセンターなど。ラック アンド ピニオンは通常、トルクを増加させ、回転運動の速度を低下させます。また、回転運動を直線運動に変換する機構と組み合わせて使用​​することもできます。

ロータリアクチュエータには主に RV レデューサとハーモニック レデューサが含まれます。

(1)RV減速機：RVは通常サイクロイドとともに使用され、大トルクロボットジョイントに使用され、主に20kgから数百kgの負荷ロボットに使用され、1軸、2軸、3軸が使用されます。 

(2) ハーモニック減速機：ハーモニック歯形はインボリュート歯形が主流でしたが、現在はダブルアーク歯形を採用しているメーカーもあります。ハーモニクスは小さなトルクで負荷をかけることができ、通常は 20 kg 未満のロボット アームに使用されます。高調波の重要な歯車の 1 つは柔軟性があり、高速で繰り返し変形する必要があるため、RV よりも壊れやすく、耐荷重と寿命が短くなります。

要約すると、アクチュエーターはロボットの重要なコンポーネントであり、ロボットの負荷と精度に大きな影響を与えます。減速機 サーボモータの出力トルクが小さい欠点を克服し、より大きな負荷を伝達するために速度を減速することでトルクを増加させることができる減速ドライブです。