酔いどれひぐりんブログ

ステッピングモーターは回転速度によって出力トルクが変わり、一般的に回転速度が遅い時には高トルク、回転速度が速い時は低トルクとなります。ステッピングモーター選定時にはモーターの回転速度-トルク特性表を確認し、使用回転速度時の必要トルクがプルアウトトルク曲線の範囲内に入るように選定します。


特に高速回転時のプルアウトトルクは励磁最大静止トルクの20％程度になるので、高速回転で使用する場合には注意が必要です。


また、同じ外形寸法のモーターでも使用ドライバー、内部構造の違いや、入力電圧によってもトルク特性が変わってくるので、メーカーやドライバーの組み合わせや入力電圧も考慮してモーター選定する必要があります。

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DCモーターのメリットとして、直流電源を利用するため装置全体の構造が単純で済むというものがあります。交流のように極性が切り替わる場合は、対応するために装置が複雑になってしまいますが、直流は電流が一方向にしか流れず、電圧も比較的安定しているので、制御するのが容易です。その結果、装置を簡略化して低コストで製品を作ることが可能になります。


さらに、交流電流よりも直流電流の方が制御が容易なため、DCモーターの回転特性が安定し、反応も良くなるというメリットもあります。反応の良さを最も実感できるのは、モーターが動き出す瞬間です。DCモーターを使った製品は、起動させると毎回直ぐに動き始めて、使用する人にストレスを感じさせることがありません。DCモーター搭載の扇風機などを使ってみると、その性能の良さを如実に体感することができるでしょう。


DCモーターは直流電流で動くため、電池などの持ち運びのできる電源を利用できるのもメリットの1つです。コンセントから交流電流を供給するモーターの場合は、使える場所が制限されますし、交流電源に対応する回路を追加するために装置が大きくなって、持ち運ぶのに一苦労します。電池などの小型軽量の電源を使うためには、DCモーターの利用を検討するしかありません。

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ロボットとはいったい何でしょうか？
鉄腕アトムのようなアニメや、ソフトバンクの「Pepper（ペッパー）」のような人型ロボット、工場で稼働するロボットアームなど、思い浮かべるものは人それぞれだと思います。
多少硬い表現にはなりますが、まずは定義を確認してみましょう。「2.産業用ロボットの種類」以降だけを読んでも産業用ロボットのイメージはつかめますので、定義について興味のない方は読み飛ばしていただいても構いません。


経済産業省ではロボットを「センサー、知能・制御系、駆動系の３つの要素技術を有する、知能化した機械システム」と定義しています。
日本工業規格（JIS）では「二つ以上の軸についてプログラミングによって動作し、ある程度の自律性をもち、環境内で動作して所期の作業を実行する運動機構」と定めています。


また、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）が2014年にまとめた「ロボット白書」では、「完全に一般性を持った定義というものは実は存在しない」と前置きをした上で、日本ロボット学会元会長の森政弘氏らが提唱した「移動性、個体性、知能性、汎用性、半機械半人間性、自動性、奴隷性の７つの特性を持つ柔らかい機械」などの定義をいくつか紹介しています。

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コミュニケーションロボット
コミュニケーションロボットは、人の生活の状況に応じた適切な動作や言葉を発するロボットです。ロボットの機能によって、会話型、動作型、会話・動作複合型の3種類に分類されます。それぞれの機能の特徴を生かすことで、接客業などの人手不足が解消できるのではと期待されています。

家事代行ロボット（ホームロボット）
自宅においての家事を代行できる家事代行ロボットは、一般的に普及が進んでいる掃除ロボットから、実用化や普及に向けて開発が進められている人型の全自動代行ロボットまで幅広い種類が存在します。いわゆる時短家電の延長線上から、今後さらなる発展が期待されています。


医療代行ロボット
現在の医療現場では、医師や看護師などの医療従事者に代わって業務を遂行できるロボットが数多く導入されています。手術やリハビリだけでなく、普段の診療まで代行できるロボットも導入が進んでいます。導入がさらに進むことで、医師・看護師不足の問題解決や高精度なサービス提供の実現が期待されています。

農業ロボット
農業ロボットは、力仕事や繊細な作業だけでなく、農業分野でのありとあらゆる場面に対応できるロボットです。自動収穫ロボットやロボットトラクターなど、必要とする場面で対応するロボットの種類や形状も様々です。導入がさらに進むことで、農業における労働力不足の解消が期待されています。

パワーアシストスーツ（ウェアラブル）
パワーアシストスーツとは、電動の動力源や人工筋肉などで人間の動きをサポートする衣服や装置のことです。スーツの使用目的や動力によって複数の種類に分類されます。現在、労働環境の改善にむけて介護業界や建設業界などで導入が進み始めています。


セキュリティロボット
セキュリティロボットは、警備ロボットとも呼ばれ、近年都市部を中心に導入が進んでいます。カメラやアラームを搭載しており、非常時に作動するシステムが主ですが、最近ではAIを活用した自動警備体制に対応するものが登場してきています。導入がさらに進むことで、人手不足の解消と警備体制の強化が期待されています。

測量、危険地帯作業ロボット
近年では、人間が立ち入ることができない地域で地形を調べたり作業を行ったりすることができるロボットがさまざま導入されています。AI技術を活用した危険地帯での人命救助や、遠隔操作による原子力発電所の解体作業などで大きな功績をあげており、近年注目が高い分野です。

自動運転車
AI技術の発展によって、人間が運転するよりも安全とされる自動運転車の導入と普及が現実味を増しています。そのほかにも、今まででは考えられなかった分野においてのロボット導入や普及が今後進んでいくのではないでしょうか。

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