円筒型ボイスコイルモータ ロボティクス力制御 15N 26V リニアアクチュエータ

製品概要

VCAR0015-0062-00Aは、精密な力制御を必要とするロボット用途に特化して設計された円筒型ボイスコイルモーターです。26V DC電源で駆動すると、このモーターは6.2mmのストロークで15Nのピークフォースを発生し、フォース出力は駆動電流に比例します。
この線形関係により、この円筒型ボイスコイルモーターは、力制御された把持、ソフトコンタクト、およびハプティックフィードバックに理想的です。モーターはダイレクトドライブを使用し、リバースドライブをサポートしているため、負荷にかかる外部からの力は即座にフィードバックされ、複雑な機械構造を必要とせずにコントローラーが接触状態を検知できます。
非接触設計により、コギング効果、ヒステリシス、摩擦が排除され、ゼロからフルストロークまでの全ストローク範囲でスムーズなフォース出力を提供します。
堅牢な円筒形ハウジングと精密ベアリングで製造されたこのボイスコイルリニアアクチュエータは、最新のロボットシステムの連続デューティサイクルの要件を満たすことができます。シンプルな電流コマンドは、全ストローク範囲でスムーズで制御可能なフォースを生成するため、サーボチューニングはシンプルで直感的です。

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ソリューション

産業用ロボットおよび協働ロボットは、人体の近くで安全に動作しながら、物体周辺で精密な操作を実行できるアクチュエータを必要とします。ギア減速モーターはリバース駆動が困難であり、エンドエフェクタによって加えられた力の直感的な表示を提供できません。

このボイスコイルモーターは、直接的で透明なフォースソースとして機能することで、この問題を解決します。コイルを流れる電流が加えられる力の大きさを決定するため、ロボットは壊れやすい部品を適切な圧力で把持し、瞬時に解放することができます。モーターの可逆駆動特性はインピーダンス制御をサポートし、ロボットがバネやショックアブソーバのように衝撃を吸収し、不確実な環境に適応できるようにします。その高帯域幅特性は、触覚および力フィードバックループの迅速な更新をサポートします。

設計者にとって、これにより制御アーキテクチャが簡素化されます。単一のアクチュエータが、モーション制御とフォースセンシングの両方の機能を提供します。その結果、ロボットはより安全で柔軟になり、デリケートな組み立て、挿入、検査タスクを処理できるようになります。さらに、この円筒型ボイスコイルモーターは、機械的な摩耗なしに、ピッキング＆プレイスサイクルで一般的な頻繁なリバース動作に耐えることができます。

仕様

アプリケーション

この円筒型ボイスコイルアクチュエータは、協働ロボットグリッパー、力制御エンドエフェクタ、テレオペレーション制御ユニット、外骨格ジョイント、手術器具、力覚フィードバックインターフェース、および義肢研究プラットフォームで広く使用されています。
研究チームはまた、テレオペレーションシステムおよび義肢の開発にも応用しています。さらに、このボイスコイルモーターは、接触力の監視と制限を必要とする自動挿入およびプレスフィットステーションに適しています。

FAQ

Q: モーターはどのように力制御を実現しますか？
A: ボイスコイルモーターでは、フォースはコイル電流に比例します。位置ではなく電流をコマンドすることで、コントローラーは出力フォースを直接設定し、正確な把持と接触制御を可能にします。

Q: ロボットにとってバックドライバブルとはどういう意味ですか？
A: バックドライバブルアクチュエータは、ギアからの抵抗なしに外部からの力で動かすことができます。これにより、ロボットは接触を検知し、衝撃を吸収し、人体の近くで安全に動作することができます。

Q: このモーターはフォースセンサーと併用できますか？
A: はい。モーターは外部フォースセンサーと組み合わせてクローズドループフォースフィードバックで使用することも、精度要件が許容する場合は電流-フォース関係を使用してオープンループで実行することもできます。

Q: 15Nのフォースは把持用途に十分ですか？
A: 15Nのピークフォースは、小型および中型のグリッパー、挿入タスク、およびハプティックデバイスに適しています。SUPT MOTIONは、より高いフォースが必要な場合は最大3000Nまでのフルレンジを提供しています。

Q: 最大デューティサイクルはどのくらいですか？
A: 6.5Nの連続フォースで、モーターは25℃の環境で定格条件下で連続運転できます。熱曲線に従って、最大15Nまでの短いピークが許容されます。