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【技術】減速比100:1でも逆駆動可能なギヤ開発 動力伝達効率が飛躍的に向上 横浜国立大学など

1 :次郎丸 ★:2019/02/04(月) 19:01:25.05 ID:NKEScN+/9.net
2019年2月4日
減速比100:1でも逆駆動可能なギヤ、横浜国立大学などが開発
大学ジャーナルオンライン
https://univ-journal.jp/24648/

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と横浜国立大学は、減速機の構成要素を最適化することで動力伝達効率を飛躍的に高め、従来不可能であった100:1を超える高い減速比の減速機でも、逆駆動が可能となるギヤを世界で初めて開発した。

 近年、人とロボットが共存する社会が期待されているが、両者の意図しない接触で危険が生じるおそれがある。それはロボットの関節に使用する減速機が外力に対して柔軟に動く逆駆動性がなく、接触の衝撃を吸収できないため人の安全を十分に確保できないことだ。
しかもロボットの中核部品である減速機の研究は数多く、大きな改善の余地はないと考えられていた。

 今回、横浜国立大学は減速機の一つである「複合遊星歯車機構」の動力伝達効率を最大化するために歯車の歯数や転移係数などの構成要素を最適化し、動力伝達効率を飛躍的に高めることに成功。
従来不可能であった100:1を超える高い減速比の減速機でも、柔軟に逆駆動できるギヤ(バイラテラル・ドライブ・ギヤ)を開発した。
試作したギヤは、従来の減速機よりも逆駆動動力伝達効率は約30%向上し、増速起動トルク(逆駆動トルク)は約1/300に低減した。

この機構は逆駆動に特徴があり、ロボットの関節が外力に対して柔軟に動ける。また、逆駆動による制動時の熱を電気エネルギーとして回収すること(エネルギー回生)を効率化し、モーター情報による負荷トルクの推定を可能とした。
小型軽量化・低コスト化・省エネ化を同時に実現できるため、今後、協働ロボット、アシストロボット、移動ロボットなどの関節部材や、電気自動車(EV)、電動自転車の変速機などへの展開が期待できるとしている。

参考:【国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構】世界初、100:1の減速比でも逆駆動可能なギヤを開発
https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101064.html

98 :名無しさん@1周年:2019/02/05(火) 01:46:29.64 ID:j96X+07s0.net

純メカニカルでしょ
コストダウン目的だしすげー

33 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:41:08.90 ID:9b1ykJdv0.net

高減速比だと高トルクになるけど、外力で逆転するって事?
スリッパークラッチとかじゃ代用できないのか?

95 : :2019/02/05(火) 00:11:28.26 ID:7V9GkqHB0.net

>>10
Gか

51 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 20:05:06.99 ID:qdzDagtH0.net

よくわかんないけどこれってどのぐらいすごいことなん?

125 :名無しさん@1周年:2019/02/05(火) 22:40:52.82 ID:3C0PUDMY0.net

>>26
世界のナカノならポルシェやフェラーリにも勝てるな

96 :名無しさん@1周年:2019/02/05(火) 00:20:05.49 ID:O6ksVmAk0.net

タミヤの工作シリーズ出だしてくれ

5 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:08:06.25 ID:bIue1M1GO.net

リッターバイクに7速ができるのか

26 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:32:34.94 ID:/5KzHfPR0.net

一漕ぎ三百メートル?

25 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:29:02.15 ID:ftMCUuOd0.net

>>24
>>1にも書いてあるねww

14 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:17:37.99 ID:eFxK2kld0.net

駆動軸の歯車にかなりの負荷がかかりそうな構造だな、素材選びが大変じゃないか

13 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:16:04.86 ID:cUV6b07K0.net

ジャップ、
いいからその技術をウリ達に教えるニダ。

77 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 21:09:25.88 ID:RFz1d59u0.net

入力側モーターの慣性が小さくならないと
あまり意味はないなあ

91 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 22:31:39.40 ID:D+xaxzkP0.net

押して巻くチョロQか、バックも出来るチョロQか
本命は回生だろうけど…

103 :名無しさん@1周年:2019/02/05(火) 07:24:34.00 ID:X5enuMcW0.net

ドコ一発5メートルのスーパー単コロができるな

93 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 23:27:57.15 ID:2wLd20R30.net

油圧はなくなるん?

82 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 21:20:36.29 ID:sRi2okxY0.net

>>19
おい、デュエルしろよ

23 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:27:00.98 ID:dLolB+gG0.net

>>21
落ち着け

115 :名無しさん@1周年:2019/02/05(火) 08:37:08.62 ID:NVRE7YYD0.net

逆回転できる遊星歯車ですげーってことなのか?
やべー全然わからん

48 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 20:00:44.67 ID:BoLy7m+O0.net

どなたかエンジニアリングに疎いボクにガンダムに例えて説明してください。

58 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 20:12:14.80 ID:ftMCUuOd0.net

>>36
だから二段目の詳細はCG図解でも見せてくれないでしょ。
両方が常に直結してたら効率以前の問題。
なの遊びは、どちらも大きいはず。
ただ遊星だから応力は分散出来る(もしかしたら星は三つじゃないのかも)

万一、出力がロックするような異常時だけ二段目が噛み合う。
良くみると同軸なのに内歯車は初段・二段ともわずかにズレてるよね。
そしてプラネタリーが二段歯車になってるので、双方は全く逆性の減速比。(のはず)

これ考えた人は本格的に頭がおかしいw

65 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 20:37:49.21 ID:veI3J+oG0.net

>>58
この構成自体は昔からあったけど最適化計算できてなかったから効率の問題で実用に至らなかった
ここの最適化設計ができるようになった結果こんな減速比でもやれちゃうよってことらしい

104 :名無しさん@1周年:2019/02/05(火) 07:27:35.21 ID:kK0EU8KR0.net

バックギアとかデファレンシャルギア
オートマチックトランスミッション
このあたりはシロウトが見てもなんだかわけのわからん歯車の集合体

22 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:26:13.69 ID:81kh9mYY0.net

見ても既存のものと同じに見える
何を変えたの?

19 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:23:48.71 ID:ZjZgb7ZY0.net

44 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:58:04.43 ID:4/dp5tNX0.net

人跳ねた後ゆっくりバックできるのか

18 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:22:45.16 ID:nmazxznY0.net

ツールドフランスで勝てるかも

28 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:34:44.66 ID:fFdhe0c+0.net

よく分からないけど、ロボットに付けたら、膝カックンして歩けなさそう……

11 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 19:13:13.75 ID:/1xaRnhb0.net

歯車の図を見ても何がしたいのかわからんわw

78 :名無しさん@1周年:2019/02/04(月) 21:10:30.61 ID:AeOzkuA90.net

>>47
そういえばゲーセンの腕相撲で骨折者が続出して回収くらったという話が昔あったな

97 :名無しさん@1周年:2019/02/05(火) 01:40:56.89 ID:I973JWj10.net

んーなかなかおもろいなコレ
センサー回路はどんな感じなるんじゃろ

2hcreate

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