新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)與橫濱國立大學合作,通過優化減速機的構成部件,大幅提高動力傳輸效率,開發出了世界上首款即使使用以前不可能實現的超過100:1的高減速比的減速機也能實現反向驅動的齒輪。

 近年來,人們對人類與機器人共存的社會抱有很高的期望,但兩者之間的無意接觸可能會導致危險。這是因為機器人關節中使用的減速器不具備對外力反向靈活運動的能力,無法吸收接觸的衝擊力,因此不能充分保證人體安全。而且,對於機器人的核心部件減速齒輪進行了大量的研究,人們認為改進的空間很小。

 這次,橫濱國立大學通過優化齒輪齒數、過渡係數和其他構成要素,成功地大幅提高了動力傳輸效率,從而最大限度地提高了減速器之一的複合行星齒輪機構的動力傳輸效率。我們開發了一種齒輪(雙邊驅動齒輪),即使使用超過100:1的高減速比的減速機也可以靈活地反向驅動,這在以前是不可能的。與傳統減速齒輪相比,原型齒輪的反向驅動動力傳輸效率提高了約30%,加速啟動扭矩(反向驅動扭矩)已降低至約1/300。

該機構的特點是反向驅動,使機器人的關節能夠抵抗外力靈活運動。此外,提高了將反向驅動制動時產生的熱量回收為電能(能量再生)的效率,從而可以根據電機信息來估計負載扭矩。由於可以同時減小尺寸和重量、降低成本並節省能源,因此有望用於協作機器人、輔助機器人和移動機器人等關節部件,以及電動汽車(EV)和電動自行車的變速器。

參考:【國家研究開發機構新能源及產業技術綜合開發機構】開發出世界首個可反向驅動的100:1減速機

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