球面誘導モータ関連ツイートのまとめ(やっつけ

TAKE SASAKI @takecha

@kumarobo 鉄球でもいいかもしれない（ちょっと減圧すればぴたっと酸欠^^b

Zak@Chiba @zaklab

@kumarobo @tokoya @VgbdWrks な、なんとゆー繋がり(^_^;)。でもほんと、フィギュアなら球体一発なのが、動力入っただけで…なのがねぇ…(T ^ T)。

Kumagai, M @kumarobo

昨日の球面モータ、関節用に、というご要望があるんですけど、サイズ(質量)対トルク、という比率でいうと、残念ながら関節には実用にならないと思います。言い換えると、あのモータを仕込むのに妥当なサイズのロボットの関節にしてはトルクが足りないと。

Kumagai, M @kumarobo

球面モータは、リニアモータもそうですけど、減速してトルク(推力)を増すことが困難なので、ダイレクトドライブでどこまで出せるか、が一つの判断基準で、動力という点では逆に速度はそれほどいりません。１軸のモータは減速系を組めばいいのですが。

M.Aono%💉モモモモモ(XBB 1.5) @aomonoya

@kumarobo ちなみにトルクは寸法の何乗か比例になる感じと見てよいでしょうか？

Kumagai, M @kumarobo

もちろん、私も以前は２脚歩行が専門？だった時期もあるので、３自由度関節の重要さと困難さは経験してますが、それをするなら、また、別の設計がいいだろうな、と思います。逆に、球面運動の減速機構を発明できると、夢が広がると思います。

Kumagai, M @kumarobo

安直には、大小２球の間に摩擦を十分に確保した球を何個かリング状に挟むと、出来そうな気がしなくもないのですが、こんどその球をどうホールドしようか、とか。＜そもそも摩擦ドライブが面倒だから、ダイレクトなモータを作ったのに(笑

Kumagai, M @kumarobo

@aomonoya トルクの見積もりは、電機子(inductor)の出す推力が基準になります。大ざっぱに言って、電機子の面積が表面の推力に効くので、寸法２倍で推力４倍、半径も２倍になるのでトルクでは８倍、になりそうですが、その他要因が多すぎて、単純にそうはならないと思います。

Vagabond♘Works @VgbdWrks

@kumarobo いえ、某大学は東北大ではないっすw

Kumagai, M @kumarobo

@aomonoya ただ、今回の目的は玉乗り系の車輪で、大事なのはトルクでは無く表面推力（それで走るので）なので、無難なサイズやコストのなかで、このくらいの寸法にしました。＜ballbotやBallIPの玉サイズと同じオーダー(一回り大きいけど)

魔女みならい @witch_kazumin

@kumarobo 今日、先生のtweetを見たあとで検索していたら球体減速機構の例が ＞ [YouTube] 産総研 広報部 http://t.co/YgkGc6mse3

Kumagai, M @kumarobo

@VgbdWrks あ、某大学を東北大に誤読してました(^^;

Kumagai, M @kumarobo

@nameless911 それをし始めると、ドライブ側が球の必要がなくなって、いまの通常回転→摩擦電動でいいじゃん、になるんです(^^;;

なむれす @nameless911

@kumarobo ですよねー(´・ω・｀)

Kumagai, M @kumarobo

@witch_kazumin この方法は、一番構造が簡単なのですが、鉛直軸まわりの伝達が厳しいんです。理想的に点接触だったら伝達できないですし。ここの研究室は球面モータの研究分野でいろいろな成果、とくに球面ステッピング系で多いですね。

Kumagai, M @kumarobo

@witch_kazumin で、真っ向から、その方針と違う方を選んでいるわけですが(^^;

M.Aono%💉モモモモモ(XBB 1.5) @aomonoya

@kumarobo ありがとうございました。当方物理がからきしですが^^;;;

魔女みならい @witch_kazumin

@kumarobo ああ、確かに鉛直軸周りの回転は伝わりにくいですね……。これとは別に金沢大学で超小型球面モータ(直径6mm)が２，３年前に研究されていた http://t.co/5GgRPXYn42 ようで、どの程度のトルクが出たのか気になりました。

Kumagai, M @kumarobo

@witch_kazumin 球面モータの研究、トルクに関する記述が少ないんですよ。rpmまではあっても。一つには、球面のトルク、とくに回転時のトルクはそもそも測定しにくい(今年度からの科研費ではその確立が目的の一つ)ということもあるとおもいます。

Kumagai, M @kumarobo

@witch_kazumin そもそも、球面モータはここまで、主にモータや電磁気系の方が、新しいアクチュエータとして実現するステージにあったというのが、私の理解で、今回は本気で使うことを前提にスペック出しとインテグレーションしたことが私の成果だと思ってます。

Kumagai, M @kumarobo

@witch_kazumin 超音波モータと同系統の原理(歪みが電歪か磁歪かの違い)と見受けましたけど、その場合は、一般に、起歪材と運動部の摩擦力(押しつけによる)がトルクの源です。で、押しつけを強くするほど、変位が小さくなって速度が遅くなります。

Kumagai, M @kumarobo

なお、球面モータは今回の英語発表の内容を紹介としてほぼ全部含みつつ、３軸のトルク特性の測定について、２自由度同時ドライブとかの場合も含めて、ロボメカで２日目午後に発表します。＜トルク特性のグラフはそちらから前借り(^^;

Kumagai, M @kumarobo

誘導モータは、普通の直流モータや交流同期式のモータと同様「ぶんまわす」ことが前提の方式だから速度はでるけどトルクを出しにくい。ステッピング(HB)はトルクが出しやすいけど、自由回転する球面にすると構造をどうするかという問題がでる。

Kumagai, M @kumarobo

ので、関節駆動を前提にするなら、なるべくダイレクトドライブ系のモータを元ネタにして、球面拡張できるような方法を探る必要があるのでは無いかと思います。うちの方法でも「誘導モータがたどった構造改善の歴史」をこれからたどることで、ある程度は良くなると思いますが。

Kumagai, M @kumarobo

さて、ここまでたどり着いたし、球面モータrev 1.1の開発を検討しますかね＜３，４日集中してコイルまきができる夏に向けて(笑　映像自体はとってあるので、そのうちメイキング動画もつくろうかと(笑