MR流体を用いたバックドライバブルアクチュエータ

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研究者名
所属
専門分野
知能機械学・機械システム
キーワード
特許名称
コンプライアントアクチュエータ
公開番号
特開2016-142320
出願人
学校法人早稲田大学
出願国・地域
日本

シーズ概要

高応答・高出力・安全性が求められる次世代のロボットシステムには、予期しない外力の付与に対して迅速に応答可能な柔軟性を有する新たなアクチュエータが要請されている。 本シーズは、応答時間の短縮化を図るとともに、比較的簡易な構成で柔軟性を発揮させることができるバックドライバブルアクチュエータを提供することにある。

効果

本シーズによれば、アクチュエータの駆動特性を変化させるために、磁界の付与による磁性流体の粘性変化が利用されるため、バックドライバブル性能の向上、低出力慣性、高い操作帯域幅、トルク-質量比の向上、応答時間の短縮化、及び、出力トルクの正確な制御性等の種々の特性をアクチュエータに保有させることができ、安全で作業性の高いロボット等のアクチュエータとして好適となる。

応用・展開

本シーズは,人間共存ロボットや人間協働型産業用ロボット,大型油圧駆動ロボットのための柔軟関節,ならびに,手術支援ロボットのためのバイラテラル操縦装置として応用・展開できる。

優位性

1つのシステムで2つの機能(能動性,受動性)を有するという利点に加え,柔軟性をもったままの能動駆動,受動状態からの応答性の高い能動駆動,バックドライバビリティを考慮した保持状態など,それぞれの機能強化と状況に応じたシームレスな状態切替が本シーズの優位性である。

提供目的

受託研究、共同研究、技術相談、知財ライセンス

資料

  • 1.アクチュエータシステム
  • 2.MRピストン外形
  • 3.トロイダル型ピストンヘッド

関連論文

  • G.A. Dominguez, M. Kamezaki, and S. Sugano, “Proposal and Preliminary Feasibility Study of a Novel Toroidal Magnetorheological Piston,” IEEE Transactions on Mechatronics, 10.1109/TMECH.2016.2622287, 2016.
  • G.A. Dominguez, M. Kamezaki, Shan He, and S. Sugano, “Performance Evaluation of a Magnetorheological Piston for Compliant Linear Actuation Proc. 2016 IEEE/SICE Int. Symp. System Integration (SII2016), Dec. 2016.
  • G.A. Dominguez, M. Kamezaki, Shan He, S. Somlor, A. Schmitz, and S. Sugano, “Design Optimisation and Performance Evaluation of a Toroidal Magnetorheological Hydraulic Piston Head,” Proc. 2015 IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems (IROS2016),pp. 350-355, Oct. 2016.
  • G.A. Dominguez, M. Kamezaki, M. French, and S. Sugano, “An Iterative Design Methodology for the Performance Optimisation of Magnetorheological Piston Head Configurations,” Proc. 2016 IEEE/ASME Int. Conf. Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2016), pp. 228–233, July 2016.
  • G.A. Dominguez, M. Kamezaki, S. He, and S. Sugano, “A Novel Toroidal Design for Magnetorheological Dampers,” Proc. 6th Int. Conf. Advanced Mechatronics 2015 (ICAM2015), pp. 113-114 (1A2-28), Dec. 2015. (The ICAM2015 Honorable Mention in ICAM2015)
  • G.A. Dominguez, M. Kamezaki, M. French, and S. Sugano, “Modelling and Simulation of a New Magnetorheological Linear Device,” Proc. 2015 IEEE International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors (IRIS2015), pp. 235-240, Oct. 2015.
  • G.A. Dominguez, M. Kamezaki, M. French, and S. Sugano, “Development of a Backdrivable Magnetorheological Hydraulic Piston for Passive and Active Linear Actuation,” Proc. 2015 IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems (IROS2015), pp. 6551-6556, Sept.-Oct. 2015.
掲載日: 2017/02/20