Slip ring transmitters in robot controllers

ロボット制御用スリップリング

ロボット制御用スリップリング

スリップリングは、連続回転を行うシステムに頻繁に採用されます。一例は、モータと一緒に回転する制御ユニットですが、そこで使用されるスリップリングは、連続回転をしながら、一方で駆動用電力を供給し、他方で制御信号やフィードバック信号(主にバス接続経由)を伝送する役割を担います。

アプリケーションの詳細説明

課題:

フラウンホーファー生産技術・オートメーション研究所(IPA)は、日常生活で活躍する万能ヘルパーとして、全方向移動が可能なサービスロボットを開発しました。このロボットは、単純なアシストサービス(例えば家電量販店で顧客が商品を探すのを手伝うなど)から、医療に関連する複雑な作業(高齢者介護の分野など)まで、多岐にわたる課題に対応できます。

ロボットの全方向移動と停止した場所での回転を実現するために、360°自由に回転する3つの駆動輪の採用が検討されました。駆動系には、構造が複雑で重量もあるベルトやチェーンは使わず、モータとコントローラをホイールサスペンションの下に配置する設計になりました。ただし、このコンセプトを実現するには、ロボットが360°以上動いたとしても、モータとコントローラの両方に、常に電力とバス信号を確実に供給しなければなりません。

ソリューション:

サービスロボットの全方向移動と回転運動を可能にするには、自由回転する駆動輪を「足」として統合し、電力と制御信号を確実に供給する必要がありました。LTNは、お客様の設計仕様にぴったり収まる小型スリップリングSC045を開発してこの問題を解決しました。1チャンネルの連続電流を10Aに設計し、4つのチャンネルで低電圧電源をモータに供給します。信号送信には4つのチャンネルを確保し、さらに2つの信号チャンネルを産業用バスに使います。ブラシブロック上のサークリップの配置を工夫したことで、設置スペースを節約しながら、高い電流密度と確実なバス信号の伝送が可能になりました。接点技術は金・金接点を採用しました。

このスリップリングは、床から数センチの位置にあり周辺環境の影響を受けやすいため、頑丈な密閉型ボールベアリングを用いてスリップリング構造も一緒に保護しています。ロボットの足が濡れてもこれで安心です。

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スリップリング製品案内

ご覧のアプリケーション用製品についてご説明します

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エンジニアリング

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