신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)와 요코하마 국립대학은 감속기의 구성 요소를 최적화함으로써 동력 전달 효율을 비약적으로 높여 기존 불가능했던 100:1을 넘는 높은 감속 비 감속기에서도 역구동이 가능한 기어를 세계 최초로 개발했다.
최근, 사람과 로봇이 공존하는 사회가 기대되고 있지만, 양자의 의도하지 않는 접촉으로 위험이 생길 우려가 있다.그것은 로봇의 관절에 사용하는 감속기가 외력에 대해 유연하게 움직이는 역구동성이 없고, 접촉의 충격을 흡수할 수 없기 때문에 사람의 안전을 충분히 확보할 수 없는 것이다.게다가 로봇의 핵심 부품인 감속기의 연구는 많아 큰 개선의 여지가 없다고 생각되고 있었다.
이번 요코하마 국립대학은 감속기의 하나인 '복합유성기어기구'의 동력 전달 효율을 극대화하기 위해 기어의 치수나 전이 계수 등의 구성 요소를 최적화하여 동력 전달 효율을 비약적 에 증가에 성공.종래 불가능했던 100:1을 넘는 높은 감속비의 감속기에서도, 유연하게 역구동할 수 있는 기어(바이라테랄·드라이브·기어)를 개발했다.시작한 기어는 기존의 감속기보다 역구동 동력 전달 효율은 약 30% 향상되었고, 증속 기동 토크(역구동 토크)는 약 1/300으로 저감되었다.
이 기구는 역 구동에 특징이 있어 로봇의 관절이 외력에 대해 유연하게 움직일 수 있다.또한, 역 구동에 의한 제동시의 열을 전기 에너지로서 회수하는 것(에너지 회생)을 효율화하여, 모터 정보에 의한 부하 토크의 추정을 가능하게 했다.소형 경량화·저비용화·에너지 절약화를 동시에 실현할 수 있기 때문에, 향후, 협동 로봇, 어시스트 로봇, 이동 로봇 등의 관절 부재나, 전기 자동차(EV), 전동 자전거의 변속기 등에의 전개가 기대 할 수 있습니다.
참조 :【국립연구개발법인 신에너지·산업기술종합개발기구】 세계 최초로 100:1의 감속비로도 역구동 가능한 기어 개발