蕗ちゃんの道草日記

1. 長寿命
ブラシレスモーターは整流子とブラシが無く、摺動部がないため、寿命が長い特性があります。ブラシモーターに比べ10倍以上の寿命があり、メンテナンスも容易になります。


2. モーター特性
DCモーターの特性を有し、電流とトルク、及び電圧と回転速度が比例し、低速でも高いトルクが得られます。効率が他のモーターに比べ最も優れており、小型で低騒音もあって用途が広くなっています。また、高速回転も容易で、発生ノイズも少ないと言えます。


3. 短所
モーターの電源として、モーターの回転を制御するインバータ回路を必要とします。制御装置や回転位置センサーを含め、装置全体のコストが不利になります。

4. 制御性
小型軽量の特性があり、慣性モーメントが比較的小さいので、変化に対して追随性に優れています。負荷が変化しても、低速から高速まで安定した速度で運転が可能です。

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トルクモーター (英: torque motor) とは、大きな起動トルクを有し、回転速度の増加に伴ってトルクが減少するモーターです。

広い速度域で安定した運転ができる特性を有しています。トルクモーターは、特に低速で高いトルクを実現できるため、ローラーなどの巻取り装置への使用に適したモーターです。


巻取りを行う際、はじめは低トルク・高速回転が必要ですが、巻取りが進むにつれて径が大きくなるので、最終的に高トルク・低速回転が必要になります。負荷側の回転数-トルクの特性曲線と、トルクモーターの特性曲線が似ているため、トルクモーターは巻取りに適したモーターであると言えます。


トルクモーターの使用用途
トルクモーターのは、一定の速度で何かを巻き取るための装置に組み込まれる場合が多いです。例として、布や紙・ゴムなどのシート状のものや、金属線やケーブル・糸などの線状のものを巻き取るときなどが挙げられます。

また、ロール用としての用途は、送りロール、各種ロールのロス補償用 、小形クレーン、ベルトコンベアー駆動用などです。さらに、バルブやねじの締め・緩めやドアの開閉などにも起動トルクが必要なため、トルクモーターの使用が適しています。

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1832年、フランスのピクシーが手まわし発電機を発明しました。同年ファラデーも1824年アラゴによって発見されたアラゴの円板を改良して発電機を作りましたが、コイルが回転するもので、実験的な装置でした。ピクシーの手まわし発電機はＵ字形の磁石を回転させ、コイルを固定としたもので、実用が目的でした。


一方、モータ（電動機）は1830年代にロシアのヤコビ等によってさまざまな設計の直流モータが発明されましたが、いずれも電磁石によるもので、当時は電池を使うしかなかったため実用化まで到りませんでした。したがって、モータより発電機の方が先に発達し、ピクシーの後、1866年にはドイツのジーメンスの自励式自動直流発電機、1870年のベルギーのグラムによる環状電機子を備えた発電機により、実用化が加速されてゆきました。


モータの実用化は、1882年イギリスのゴードンの２相交流発電機により、交流の送電が計画され、1888年アメリカのニコラ・テスラの２相交流電動機の発明によって始まり、ウェスチングハウス社の本格的な交流送電とテスラの交流モータによって大規模な産業への利用が始まったのです。この経緯の中で、かの有名なエジソンはエジソン電灯会社が供給する直流送電にこだわるあまり、時代に乗り遅れたと言われています。また、実用的な永久磁石型直流モータは、近代磁石が発明された1900年代になってから登場したもので、したがって永久磁石型モータの歴史はそんなに古くはないということです。なお、1885年頃イギリスのジョン・フレミングが発表したフレミングの法則は発電機（右手の法則）とモータ（左手の法則）の電磁誘導の原理をわかりやすく説明したものとして、今でも理科・科学教育の場面で盛んに利用されています。

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介護ロボットの最大のメリットは、“人員不足による現場の負担を軽減させることができる”ということです。

これまでロボットを使用せずに移動介助を行なってきた介助者の多くは「腰痛」を患っているケースが多いのですが、移動介助ロボットが導入されることによって、腰痛の軽減を図ることができます。


また、介護ロボットの恩恵を受けるのは介助者だけではありません。介護を受ける側にもメリットがあるのです。


それは、介護ロボットを利用することで、介助者に対して気を使う必要がないという点です。オリックス・リビング株式会社のアンケート調査によると、被介護者の8割は、ロボットによる介護を「歓迎する」との回答をしています。

また、介護ロボットを導入することにより、人件費の削減も可能ですので、施設の利用料金が軽減される可能性もあり、この点に関してもメリットと考えられます。
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農業用ロボット
農業分野において、ありとあらゆる場面で活躍するロボットのことです。
野菜や穀物の種まき、雑草除去、水と肥料やり、植え替え、刈り入れ、運搬、選別、箱詰めなどの作業を行うことができ、農業の効率化と、従事者の不足を補うロボットです。

ロボットの活用によって労働力の改善が期待され、さまざまなメーカーで開発が進められています。

建機ロボット
建機ロボットとは、建設現場で用いられる重機ロボットのことです。
操縦者が搭乗せずに作業を行うことができ、建設における作業の自動化などに貢献することができます。

足場の設置やコンクリート打設、壁塗り、重量物の搬送など、危険な作業や単純で画一的な作業などを人間の代わりに行ったり、内装工事を行うロボットなど、さまざまな種類が開発されています。


運搬用ロボット
動き回ることを主目的としたロボットです。移動用ロボットには、いろいろな状況の路面を自在に動き回る脚や車、自己の位置を知るためのセンサ、どのように目的地へ近づいていくかを考える知能が要求されます。

原子炉内の保守点検ロボット、海洋開発ロボット、宇宙探査ロボット、工場内での搬送ロボット、一般のサービスロボットなどが実用化されています。

ロボットスーツ
ロボットスーツとは、人体に装着される電動アクチュエーターや人工筋肉などの動力を用いた、外骨格型、あるいは衣服型の装置のことです。

身体が不自由な人の動きを助ける「福祉用」、機能の回復を促進する「医療用」、重作業を行う作業者や介護支援者を助ける「作業用」、災害時のがれき撤去などに用いる「災害救助用」、そして重い荷物を背負って動き回ることのできる「軍事用」などがあり、それぞれの分野で開発が進められています。


ドローン
ドローンとは「空を飛ぶことのできるロボットで、人が乗って操縦しない機体」であり、いわゆる「無人航空機」のことです。

現在、ドローンの主な利用目的は、趣味、プロモーション事業としての空撮、測量・調査、農薬散布、インフラ点検、セキュリティ、漁業、災害復旧などが挙げられます。
すでに多くの分野でドローンが利用されていますが、法整備や技術開発が進むと、さらに利用の幅が広がっていくと思われます。

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