ロボットの間接の動かし方について教えてください

質問

ロボットの間接の動かし方について教えてください。

ロボットの腕(or足)を動かすのにはサーボやソレノイドを使っていると思います。
腕の先に重りを持ちながら水平状態を保つ、膝を曲げたまま立つ、
というような負荷がかかった状態で間接の角度を維持する場合に、
負荷に耐えながら静止している間にも電流は必要なのでしょうか。

また、止まっていても電流が必要だとしたら、投入した電気エネルギーがポテンシャルエネルギーに変わらないために全て熱になってしまい
動いているときより止まっているときの方が発熱する、という結論になると思うのですが、いかがでしょうか。

ロボットは素人のため見当外れな質問かもしれませんが、よろしくお願い致します。

回答No.1

yaha_2007 · ベストアンサー

結論から言うと静止している状態でも電流は流れています。

ロボットの間接部の多くにはステッピングモータというモーターが使われています。
電圧のかけ具合で曲がる角度が変化するものです。
角度維持の為に常時電圧をかけなくてはなりません。

間接角度を保った状態でもモーターは”回っている状態”なので
エネルギー効率は変わらないはずです。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%83%E3%83%94%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC

お礼

ありがとうございます
やはり流れるんですね。

エネルギー効率が変わらないということですが、静止時は仕事をしていないので、効率は０になってしまうのでは無いでしょうか。

回答No.3

yaha_2007

#1です
なんか結論ありきですね（笑）

動かないから運動エネルギーに消費されないと考えるなら
姿勢維持にエネルギーが費やされていると考えてみてはいかがでしょうか？
まあステッピングモーター内部では角度毎に磁界を発生させているので
あながち間違いではないでしょう。

発熱は特別な負荷が掛からない限り変化は無いと思われます。
そもそも回路の抵抗値によって発熱量は変化しますので

あとはググってください

参考URL：

http://www.robotics.ee.shibaura-it.ac.jp/manual/chap2/motorhard.html

お礼

結論ありきというか、最初におっしゃったエネルギー効率がいったい何の効率なのか、全く理解できなかっただけなのですが。
まあ、電流が流れるかどうかが興味の対象でしたでしたので、構わないのですが。
何度も回答していただき、本当にありがとうございました。

回答No.2

yaha_2007

#1です
静止時というのは間接を曲げた状態で静止している時という意味ですよね？
前述したようにその状態でも電圧は掛かっています。
電圧をかけなくて済む状態とは「モータに角度がついていない状態」
つまり「間接に角度がついていない状態」です。

お礼

追加のご回答ありがとうございます

すみません、私のお礼に書いた追加の質問が分かりづらかったようで・・
>静止時というのは間接を曲げた状態で静止している時という意味ですよね？
そのとおりです
電圧がかかっていても電流が流れない(キャパシタのように)場合はエネルギー消費はないと思います。
しかしモーターですので、電圧がかかる＝電流が流れる となるのではないかと思います。
電圧がかかり電流が流れるのでエネルギーが消費されるわけですが、
関節が曲がっていてもいなくても、関節が静止しているなら外部にする仕事
は０で
効率＝仕事/投入エネルギー＝０
になってしまうのではないかと思うのですが・・・
エネルギー効率の意味が私の考えて居るものと違うと言うことでしょうか。