MR流体を用いた逆可動性を有するロータリアクチュエータ

1872
研究者名
所属
専門分野
知能機械学・機械システム,知能ロボティクス,ヒューマンインタフェース・インタラクション
キーワード
特許名称
回転型コンプライアント駆動装置
特許番号
特許第6863562号
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も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本質的な柔軟性を発揮させることができる逆可能型のロータリ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、駆動特性を変化させるために，磁場の付与によるMR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駆動装置に保有させることができ，人間の生活空間で共存するロボット等の駆動装置として好適となる。

応用・展開

本シーズは，人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（比較的小型のものから大型のものまで），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．ベーン型ロータリアクチュエータ
  • 2．ロータリアクチュエータのテストベッド

共同発明者

アギーレ ゴンザロ , 大槻 健史郎 , 張 裴之 , 菅野 重樹 教授 (理工学術院 創造理工学部 総合機械工学科)

関連論文

  • [1] 亀﨑允啓，大槻健史郎，張裴之，何山，アギーレ･ドミンゲス･ゴンサロ，菅野重樹，“磁性流体を用いた逆可動性を有するベーン形ロータリアクチュエータの開発”，日本機械学会ロボティクス･メカトロニクス講演会2017論文集(Robomec’17)，paper no. 1A1-H09，2017年5月
  • [2] 何山，亀﨑允啓，大槻健史郎，張裴之，アギーレ･ドミンゲス･ゴンサロ，菅野重樹，“磁性流体を利用した能受動型直動デバイスの開発と基本コントローラの設計”，日本機械学会ロボティクス･メカトロニクス講演会2017論文集(Robomec’17)，paper no. 1A1-H08，2017年5月
  • [3] M. Kamezaki, P. Zhang, K. Otsuki, S. He, G.A. Dominguez, and S. Sugano, “Experimental Characterization of a Magnetorheological Damper with Multiple Cylindrical Passages and Toroidal Magnetic Field Generator,” Proceedings of the 10th JFPS International Symposiums on Fluid Power (JFPS2017), paper no. 2B02, Oct. 24, 2017.
  • [4] 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.
  • [5] 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.
  • [6] 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.
  • [7] 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.
  • [8] 亀﨑允啓，何山，アギーレ･ドミンゲス･ゴンサロ，フレンチ･モルガン，菅野重樹，“磁気粘性流体ダンパのためのトロイダル型ピストンヘッドの開発”，日本機械学会ロボティクス･メカトロニクス講演会2016論文集(Robomec’16)，paper no. 2P1-13b2，2016年6月
  • [9] 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.

他のシーズ

掲載日: 2016/12/06