高バックドライバビリテイを有するスパイラルモータのパラメータ同定との安定解析の検討

摘要

ロボットの関節には回転型のモータと高減速比ギヤを組み合わせたものが多く使われている。ハーモニックドライブには減速比が大きいことの他に，軽量かつコンパクトであるという特徴がある。しかしながら，ギヤ減速比が大きいため， バックドライバビリティが低いという欠点がある。そこで，ダイレクトドライブモータを用いた方法や，反力推定オブザーバを用いて反力を推定し制御を行う方法等が提案されている。制御性能はダイレクトドライブモータおよび反力推定を併用したものが優れている。しかし現在用いられているダイレクトドライブモータはギヤを用いたシステムと比べ質量サイズが大きくなるという問題がある。そこで，本研究室では両者の長所を生かし欠点を補う新しい直動型アクチュエータを考案し，スパイラルモータの開発を進めてきた。本稿では，スパイラルモータの伝達関数行列の導出を行い，いくつかのパラメータについて安定解析を行った。また推力ドリフト項係数のパラメータ同定を行ったのでそれについても述べる。