ロボットは通常4つの部分から構成されています。アクチュエータロボットは、駆動システム、制御システム、そしてセンシングシステムから構成されます。ロボットのアクチュエータは、ロボットがタスクを実行するための基盤であり、通常は一連のリンク、ジョイント、またはその他の動作形態で構成されます。産業用ロボットは、4種類のアーム動作に分類されます。直角座標アームは3つの直角座標に沿って移動します。円筒座標アームは、持ち上げ、旋回、伸縮が可能です。球面座標アームは、回転、ピッチ、伸縮が可能です。多関節アームは、複数の回転ジョイントを備えています。これらの動作にはすべてアクチュエータが必要です。
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アクチュエータは、動作に基づいて回転アクチュエータとリニアアクチュエータ.
1) ロータリーアクチュエータは、物体を特定の角度で回転させます。回転角度は有限または無限です。ロータリーアクチュエータの代表的な例としては、電気モーターが挙げられます。電気モーターは、電気信号をシャフトの回転運動に変換するアクチュエータであり、電流を流すとモーターが回転します。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が形成されます。また、多くのロータリーアクチュエータは、回転速度を低下させてトルクを増加させる機械式レバー（利点）として使用される機構と組み合わせられています。最終結果が回転である場合、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です。
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2) ロータリーアクチュエータは、回転運動を前後運動に変換する機構、つまりリニアアクチュエータにも接続されます。リニアアクチュエータは、基本的に物体を直線的に、通常は前後に動かします。このような機構には、ボールねじ、ローラーねじ、ベルトとプーリー、ラックとピニオンなどがあります。ボールねじそしてローラーネジ回転運動を正確な直線運動マシニングセンターなどで使用されます。ラックとピニオンは、通常、トルクを増大させ、回転運動の速度を低下させますが、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。
ロータリーアクチュエータには、主にRV減速機とハーモニック減速機が含まれます。
（1）RV 減速機: RV は通常サイクロイドと一緒に使用され、大トルクのロボットジョイントに使用されます。主に 20 kg から数百 kg の負荷のロボットの場合、1 軸、2 軸、3 軸の RV が使用されます。
（2）ハーモニック減速機：ハーモニック減速機はかつては主にインボリュート歯形でしたが、現在では一部のメーカーがダブルアーク歯形を採用しています。ハーモニックは小さなトルクで負荷をかけることができ、通常は20kg以下のロボットアームに使用されます。ハーモニック減速機の主要歯車の一つは柔軟性があり、高速変形を繰り返す必要があるため、RVよりも脆く、負荷容量と寿命が低くなります。
まとめると、アクチュエータはロボットの主要部品であり、ロボットの負荷と精度に大きな影響を与えます。減速機は減速駆動装置であり、速度を低下させることでトルクを増加させ、より大きな負荷を伝達することで、サーボモータの出力トルクが小さいという欠点を克服します。
投稿日時: 2023年7月7日
