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公開番号2025071737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023191169
出願日2023-10-23
発明の名称負荷追従電動モータ
出願人株式会社アイドゥス企画
代理人
主分類H02P 29/00 20160101AFI20250428BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ロボットアームの各動作モードに求められる動きを、モータ単独で制御する。
【解決手段】一次回転軸と2次回転軸をスプリングと荷重センサで連結して追従トルクセンサとし、前記追従トルクセンサーを回転軸とロータの接合部分とモータ本体と架台の取付部に設置する。追従トルクセンサーの荷重値をコンピュータ(13)で測定し、PIDデータ(15)に沿ってドライバ(16)により、モータのステータを外部トルクと打ち消す方向に動作させ、モータのロータを回転させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ダンパとセンサを組み合わせた回転トルクセンサ等を使用して、回転軸に外部から掛かるトルクを測定し回転制御を行う、負荷追従電動モータ。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
受動制御、回転軸が外部から受けるにトルクが、内部設定した目標トルク値を上回ると、外部から受けるトルクを減少させる方向に、ＰＩＤ制御を行い、目標トルクを維持する、負荷追従電動モータ。
【請求項３】
能動制御、回転軸が外部に与えるトルクが、内部設定した目標トルク値を上回ると、外部トルクに与えるトルクを減少させる方向に、ＰＩＤ制御を行い、目標トルクを維持する、負荷追従電動モータ。
【請求項４】
反復動作を選択すると、受動制御、能動制御動作において、ゼロトルク付近と成った場合、制御を開始した位置まで逆回転して停止する、負荷追従電動モータ。
【請求項５】
回転軸にタッチセンサを備え、負荷接続の有無を感知して制御を行う、負荷追従モータ。
【請求項６】
ＡＩを使用、負荷の有無、受動動作、能動動作、反復動作並びに、外部トルクの変化に適応して内部設定値を自動更新する等、自律的に制御を行う、負荷追従モータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
回転軸が外部に与える圧力（能動トルク）、回転軸が外部から受ける張力（受動トルク）を、ダンパ＋複数方向のセンサの組合せで測定し、小型コンピュータでモータで、受動トルク、能動トルクを、ＰＩＤ設定値に沿って制御、目標トルク値を維持します。
反復動作時は、目標トルクに到達した後、ゼロ付近トルクと成った場合、逆回転して制御を開始した位置まで戻り停止する。
タッチセンサを備え、外部負荷源が接続されている時だけ動作する。
続きを表示（約 1,300 文字）【技術背景】
【０００２】
ロボットアームを人間に近づける場合、自分から動作する能動動作、相手に合わせる受動動作、自然の位置に戻る動作、物に触れた時に動作を開始する、この動作を、モータ単独で実現させます。
【発明の概要】
【】
【発明が解消しようとする課題】
【０００３】
停止状態を含めてモータの動作とし、停止状態、動作状態から張力、圧力をモータ自体で測定し、単独で制御出来れば、ロボット制御が極めて簡単になります。
【課題を解決する為の手段】
【０００４】
モータの回転軸に掛かる、外部トルクを測定する為の、ダンパ＋センサを、回転軸の途中、ロータと回転軸の接続部部、モータ本体と架台に取付けます。
衝突等、突発的な過大トルクをダンパで吸収、荷重センサで外部トルクを測定、小型コンピュータで、停止中は受動動作、回転中は能動制御、反復動作を選択すると、制御を開始した位置まで逆回転して停止します。
タッチセンサで、負荷の有無を検出、無負荷なら制御を停止します。
【発明の効果】
【０００５】
回転軸に外部から受ける、正方向負方向の外部トルクに追従し、ＰＩＤ設定値に沿って、目標トルクを維持、外部トルクが変化する場合は、ＡＩによって、内部設定値を自動更新する事で、直径が変化するロール材の減反、巻き取り、油圧ダンパ、油圧ブレーキの置き換えが出来ます。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
この出願に係る発明の第一の実施の形態を示す構成図である。
この出願に係る発明の第一の実施の形態を示す原理図である。
この出願に係る発明の第一の実施の形態を示す実装図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一次回転軸（２）と２次回転軸（３）をスプリング（５）と荷重センサ（４）で連結、回転軸（２０）、ロータ（２２）との接合部分、モータ本体（２４）と架台（２５）の取付部分を設置します。
追従トルクセンサー（１）、制御コンピュータ（１３）、モータ駆動回路（１６）と、モータ（１４）で構成する。
【符号の説明】
【０００８】
１追従トルクセンサ
２１次回転軸
３２次回転軸
４荷重センサ
５スプリング
１０タッチセンサ
１１スプリング
１２荷重計
１３コンピュータ
１４モータ
１５ＰＩＤデータ
１６ドライバ
２０回転軸
２１ステータ
２２ロータ
２３ベアリング
２４モータ本体
２５架台

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