ギアボックスギア
ロボットギアボックスは、ロボットの設計と機能の特定の要件に応じて、さまざまな種類のギアを利用する場合があります。ロボットギアボックスで使用される一般的なタイプのギアの一部は次のとおりです。
- 拍車：Spurギアは、最もシンプルで最も一般的に使用されるギアのタイプです。それらは、回転軸に平行なまっすぐな歯を持っています。 SPURギアは、平行シャフト間の電力を伝達するのに効率的であり、中程度の速度アプリケーション用のロボットギアボックスでよく使用されます。
- ヘリカルギア：ヘリカルギアには、ギア軸に対して角度で切断される角度のある歯があります。これらのギアは、拍車のギアと比較して、より滑らかな動作とより高い負荷容量を提供します。これらは、ロボットジョイントや高速ロボットアームなど、低ノイズと高トルク伝送が必要なアプリケーションに適しています。
- ベベルギア：ベベルギアには円錐形の歯があり、交差するシャフト間の動きを伝達するために使用されます。これらは、ロボットドライブトレインの微分メカニズムなど、電力伝達の方向を変更するためのロボットギアボックスで一般的に使用されています。
- 惑星ギア：惑星ギアは、周囲を回転させる1つ以上の外側ギア（惑星ギア）に囲まれた中央ギア（サンギア）で構成されています。それらは、速度削減または増幅において、コンパクトさ、高トルク伝達、および汎用性を提供します。惑星のギアセットは、ロボットアームやリフティングメカニズムなど、高トルクアプリケーション用にロボットギアボックスで使用されることがよくあります。
- ワームギア：ワームギアは、ワーム（ネジのようなギア）とワームホイールと呼ばれる交配ギアで構成されています。これらは高電源削減比を提供し、ロボットアクチュエーターやリフティングメカニズムなど、大きなトルクの増殖が必要なアプリケーションに適しています。
- サイクロイド装置：サイクロイド装置は、サイクロイド型の歯を使用して、滑らかで静かな動作を実現します。それらは高精度を提供し、産業用ロボットやCNCマシンなど、正確なポジショニングとモーション制御が不可欠なアプリケーション用のロボットギアボックスでよく使用されます。
- ラックとピニオン：ラックとピニオンのギアは、線形ギア（ラック）と丸まった円形ギア（ピニオン）で構成されています。これらは、デカルトロボットやロボットガントリーなど、線形モーションアプリケーション用のロボットギアボックスで一般的に使用されています。
ロボットギアボックスのギアの選択は、目的の速度、トルク、効率、ノイズレベル、スペースの制約、コストに関する考慮事項などの要因に依存します。エンジニアは、ロボットシステムのパフォーマンスと信頼性を最適化するために、最適なギアタイプと構成を選択します。
ロボットアームギア
ロボットアームは、製造や組み立てから医療や研究に至るまでのさまざまなアプリケーションで使用される多くのロボットシステムの重要なコンポーネントです。ロボットアームで使用されるギアの種類は、アームの設計、意図されたタスク、ペイロード容量、必要な精度などの要因に依存します。ロボットアームで使用される一般的なタイプのギアを以下に示します。
- 高調波ドライブ：ひずみ波ギアとも呼ばれる高調波ドライブは、コンパクトな設計、高トルク密度、および正確なモーション制御のため、ロボットアームで広く使用されています。それらは、波の発電機、フレックススプライン（薄壁の柔軟なギア）、および円形のスプラインの3つの主要なコンポーネントで構成されています。高調波ドライブは、ゼロバックラッシュと高削減比を提供し、ロボット手術や産業自動化などの正確な位置決めと滑らかな動きを必要とするアプリケーションに適しています。
- サイクロイド装置：シクロイド型ドライブまたはシクロドライブとしても知られるシクロイドギアは、サイクロイド型の歯を利用して滑らかで静かな動作を実現します。彼らは、高いトルク伝達、最小限の反発、優れた衝撃吸収を提供し、高負荷容量と精度を必要とする過酷な環境またはアプリケーションでのロボットアームに適しています。
- 高調波惑星ギア：高調波惑星ギアは、高調波ドライブと惑星ギアの原理を組み合わせています。それらは、柔軟なリングギア（高調波ドライブのフレックスプリンに似ています）と、中央の太陽ギアの周りを回転させる複数の惑星ギアを備えています。高調波惑星ギアは、高トルク伝達、コンパクト性、および精密モーション制御を提供し、ピックアンドプレイス操作や材料の取り扱いなどの用途でのロボットアームに適しています。
- 惑星ギア：惑星ギアは、コンパクトな設計、高トルク伝達、速度削減または増幅における汎用性のために、ロボットアームで一般的に使用されています。それらは、中央のサンギア、複数の惑星ギア、および外側のリングギアで構成されています。 Planetary Gearsは、高効率、最小限のバックラッシュ、優れた負荷を伴う容量を提供し、産業用ロボットや共同ロボット（コボット）を含むさまざまなロボットアームアプリケーションに適しています。
- 拍車：Spur Gearはシンプルで、ロボットアームで広く使用されており、製造の容易さ、費用対効果、および中程度のロードアプリケーションの適合性です。それらは、ギア軸に平行なまっすぐな歯で構成され、高い精度が重要ではないロボットアームジョイントまたは伝送システムで一般的に使用されています。
- ベベルギア：ベベルギアは、ロボットアームで使用され、異なる角度でシャフトを交差する間の動きを伝達します。高効率、スムーズな操作、コンパクトな設計を提供し、ジョイントメカニズムやエンドエフェクターなどの方向の変更を必要とするロボットアームアプリケーションに適しています。
ロボットアーム用のギアの選択は、ペイロード容量、精度、速度、サイズの制約、環境要因など、アプリケーションの特定の要件に依存します。エンジニアは、ロボットアームのパフォーマンス、信頼性、効率を最適化するために、最適なギアタイプと構成を選択します。
ホイールドライブギア
ロボット工学のインホイールドライブ、さまざまな種類のギアを使用してモーターからホイールに電力を送信し、ロボットが環境を移動してナビゲートできるようにします。ギアの選択は、目的の速度、トルク、効率、サイズの制約などの要因に依存します。ロボット工学用のホイールドライブで使用される一般的なタイプのギアを次に示します。
- 拍車：Spurギアは、ホイールドライブで使用される最も一般的なタイプのギアの1つです。それらは、回転軸と平行なまっすぐな歯を持ち、平行シャフト間の電力を伝達するのに効率的です。 SPURギアは、シンプルさ、費用対効果、および中程度の負荷が必要なアプリケーションに適しています。
- ベベルギア：ベベルギアは、ホイールドライブで使用され、角度で交差するシャフト間の動きを送信します。それらは円錐形の歯を持っており、微分ステアリングロボットの微分メカニズムなど、電力伝達の方向を変えるためにロボットホイールドライブで一般的に使用されています。
- 惑星ギア：惑星ギアはコンパクトで、高トルクトランスミッションを提供しているため、ロボットホイールドライブに適しています。それらは、中央のサンギア、複数の惑星ギア、および外側のリングギアで構成されています。惑星ギアは、ロボットホイールドライブでよく使用され、小さなパッケージで高い還元比とトルクの増殖を達成します。
- ワームギア：ワームギアは、ワーム（ネジのようなギア）とワームホイールと呼ばれる交配ギアで構成されています。高ギア削減比を提供し、大型車両や産業用ロボットのロボットホイールドライブなど、大きなトルクの乗算が必要なアプリケーションに適しています。
- ヘリカルギア：ヘリカルギアには、ギア軸に対して角度で切断される角度のある歯があります。彼らは、拍車のギアと比較して、より滑らかな動作とより高い荷重をかける容量を提供します。ヘリカルギアは、屋内環境をナビゲートするモバイルロボットなど、低ノイズと高トルク伝達が必要なロボットホイールドライブに適しています。
- ラックとピニオン：ラックとピニオンのギアは、回転運動を線形運動に変換するためにロボットホイールドライブで使用されます。それらは、線形ギア（ラック）でメッシュ化された円形ギア（ピニオン）で構成されています。ラックとピニオンのギアは、デカルトロボットやCNCマシンなど、ロボットホイールドライブ用の線形モーションシステムで一般的に使用されています。
ロボットホイールドライブ用のギアの選択は、ロボットのサイズ、重量、地形、速度要件、電源などの要因に依存します。エンジニアは、ロボットの移動システムのパフォーマンス、効率、および信頼性を最適化するために、最適なギアタイプと構成を選択します。
グリッパーとエンドエフェクターギア
グリッパーとエンドエフェクターは、オブジェクトをつかんで操作するためのロボットアームの端に接続されたコンポーネントです。ギアは、グリッパーとエンドエフェクターの主要なコンポーネントであるとは限りませんが、特定の機能のメカニズムに組み込むことができます。グリッパーとエンドエフェクターに関連する機器でギアを使用する方法は次のとおりです。
- アクチュエーター：グリッパーとエンドエフェクターは、アクチュエーターがグリップメカニズムを開閉する必要があることがよくあります。設計に応じて、これらのアクチュエーターは、グリッパーの指を開閉するために必要な線形運動にモーターの回転運動を変換するためにギアを組み込んでいる場合があります。ギアを使用して、トルクを増幅したり、これらのアクチュエーターの動きの速度を調整できます。
- トランスミッションシステム：場合によっては、グリッパーとエンドエフェクターが、アクチュエータから握りメカニズムに電力を伝達するための伝送システムを必要とする場合があります。ギアは、これらの伝送システム内で使用して、送信された電力の方向、速度、またはトルクを調整し、把持アクションを正確に制御できるようにします。
- 調整メカニズム：グリッパーとエンドエフェクターは、多くの場合、さまざまなサイズと形状のオブジェクトに対応する必要があります。ギアは、グリッパー指の位置または間隔を制御するための調整メカニズムで使用でき、手動調整を必要とせずにさまざまなオブジェクトに適応できるようにします。
- 安全メカニズム：一部のグリッパーとエンドエフェクターには、グリッパーや処理対象のオブジェクトへの損傷を防ぐための安全機能が組み込まれています。ギアは、これらの安全メカニズムで使用して、過負荷保護を提供したり、過度の力や妨害の場合にグリッパーを外します。
- ポジショニングシステム：グリッパーとエンドエフェクターは、オブジェクトを正確に把握するために正確なポジショニングを必要とする場合があります。ギアは、グリッパーの指の動きを高精度で制御するために、ポジショニングシステムに使用でき、信頼性の高い繰り返しの握り操作を可能にします。
- エフェクターアタッチメントの終了：グリッパーの指に加えて、エンドエフェクターには、吸引カップ、磁石、または切削工具などの他のアタッチメントが含まれる場合があります。ギアは、これらのアタッチメントの動きまたは動作を制御するために使用でき、さまざまな種類のオブジェクトを処理する汎用性のある機能を可能にします。
ギアはグリッパーとエンドエフェクターの主要なコンポーネントではないかもしれませんが、これらのロボットコンポーネントの機能、精度、汎用性を高める上で重要な役割を果たすことができます。グリッパーとエンドエフェクターでのギアの特定の設計と使用は、アプリケーションの要件と目的のパフォーマンス特性に依存します。
ベロンがギアをするより多くの建設機器
