アクチュエータ

概要

アクチュエータは、エネルギーを機械的な動きに変える装置の総称である。ロボットの関節では電動モーターが主流で、モーターの高速・低トルクの回転を減速機で低速・高トルクに変えて使うことが多い。大きな力が要る機械には油圧、柔らかい動きが求められる用途には空気圧も使われる。

減速機には、薄い歯車をたわませてかみ合わせる波動歯車装置や遊星歯車などがあり、ガタ（バックラッシ）の小ささ、大きさ、重さの兼ね合いで選ばれる。脚ロボットやヒューマノイドでは、減速比を小さく抑えて外から押されたときに関節が動きやすい（逆駆動しやすい）設計も使われる。MIT Cheetah の研究（2017年）は、こうした逆駆動しやすい関節で着地の衝撃を和らげつつ、足先の力を関節の力制御で扱う設計を示した。減速比を小さく抑えたこの種の駆動方式は、QDD（準ダイレクトドライブ）とも呼ばれる。

HuRoC の記事から

• QDDモーター8台へ基板1枚で給電。アスラテック「V-Sido Power」、突入電流も抑えて19,800円：QDDモーターを多数使うロボット向けの電源基板を扱った。
• 3要素で回転を落とす、バックラッシゼロの減速機。静岡・菊川のテクノダイナミックスがAIロボットの関節を狙う：ロボットの関節向けのローラカム式減速機を扱った。
• 日本精工とアトム、国産ヒューマノイドでMOU。NSKの工場をフィジカルAIのデータ収集現場に使う：軸受メーカーのアクチュエータをヒューマノイドに載せる共同検証を扱った。
• 年3万台を作る機械設備は簿価1,119万元。Unitreeの杭州工場は関節モーターから自動化を始める：関節モーターの製造工程と自動化の計画を扱った。