サービスロボットに適したモータ要求項目の活用技術

カテゴリ：技術報告

論文No：1605

グループ名：【D】産業応用部門

発行日：2025/11/26

タイトル(英語)：Technology for Utilizing Motor Requirement Items Suitable for Service Robots

著者名：サービスロボットに適したモータ要求項目の活用技術調査専門委員会

著者名(英語)： Investigating R&D Committee on Technology for Utilizing Motor Requirement Items Suitable for Service Robots

キーワード：サービスロボット,モータ,アクチュエータ,バックドライバビリティ,瞬時最大出力,Service robot, Motor, Actuator, Backdrivabiilty, Instantaneous large output

要約(日本語)：小形モータ委員会では，これまで10 年5 期に渡り，サービスロボット用モータの技術情報を調査してきた。その活動からサービスロボット用のモータには他の分野，例えば，産業用ロボットや家電・民生，自動車などとは異なるニーズがあることが分かった。これまでの委員会で，サービスロボットの使われ方や要求事項からモータで実現すべき要求を整理した。この要求を5 つの評価軸として定義し，モータの選定や設計で使える物理量として定量化した。これにより要求仕様の項目として使うことができる。しかし，定量化しただけでは，評価方法や測定方法が不明である。例えば，カタログスペックとしてバックドライバビリティが表記してあっても，バックドライバビリティがどのような物理量なのか、どのように測定した値かが分からないと実際のロボット設計に使うことはできない。本技術報告では，定量的に定義したこれらの項目を実際の要求仕様として使えるようにするために，特に評価方法が明確でない柔らかさ・長時間駆動・瞬時最大出力測定方法・測定条件の調査を実施した。また，これらの項目を使って実際にロボット用モータを設計する場合，項目間のトレードオフを考慮して最適化をする必要がある。そのため項目間のトレードオフ関係の調査を行った。これにより，サービスロボット開発者とモータ開発者・研究者がそれぞれの実現したいことを，数値で話し要求仕様に落とせるようになることを期待している。

要約(英語)：Over the past ten years and five terms, the Small Motor Committee has conducted extensive research on technical information regarding motors for service robots. This research revealed that motors for service robots have distinct requirements compared to those used in other fields such as industrial robots, home appliances, consumer electronics, and automobiles. The committee organized the necessary motor requirements based on the usage and demands of service robots. These requirements were defined along five evaluation axes and quantified as physical quantities that can be used for motor selection and design, enabling their use as specification items. However, quantification alone does not clarify evaluation or measurement methods. For instance, even if backdrivability is listed in catalog specifications, without understanding the physical quantity it represents and the measurement method used, it cannot be effectively applied in robot design. This technical report investigates evaluation methods and measurement conditions, especially for parameters with unclear assessment criteria such as softness, long-duration operation, and instantaneous maximum output. Additionally, since designing motors for robots using these parameters requires optimization considering trade-offs among them, the report also explores these trade-off relationships. Through this work, it is expected that developers and researchers of service robots and motors will be able to communicate their objectives numerically and translate them into concrete requirement specifications.

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