ヒューマノイドロボットは、軽量で高性能な部品に対する需要を推進しています。製造業者はロボットの性能と耐久性を向上させたいと考えています。この需要に応えるため、アメリカのCelanese Corporationと中国のVigor Precisionは、軽量プラスチック関節ソリューションを共同開発しています。これは、高性能材料を利用して関節部品の重量を従来の金属設計に比べて30%以上削減することを目指しています。最近、ハーバード大学の研究者たちは、転がり接触関節を最適化するための数学的フレームワークを開発し、より能力のあるグリッパー、個別化された補助機器、そして柔軟な動物型ロボットの実現を期待しています。
軽量プラスチック関節は、製造業者がロボットをより軽く、より強力で、より効率的にすることを求める中で、材料革新の重要な分野となっています。これらのニーズに応えるため、CelaneseとVigorは、ロボット関節部品向けの高性能プラスチックソリューションを共同開発しています。目標は、従来の金属設計に比べて重量を30%以上削減することです。この協力は、先進的なエンジニアリングプラスチックを使用して、従来の金属部品の使用を置き換えたり削減したりすることに重点を置いています。これらのプラスチックは、ヒューマノイドロボットの厳しい運用条件に耐えることができます。これらの関節は、迅速なスタートとストップ、高頻度の往復運動、複雑な負荷に耐えながら、長時間にわたって正確な動きを維持する必要があります。
CelaneseとVigorが高性能プラスチック関節ソリューションを共同開発
合意に基づき、CelaneseはVigorの技術要件に応じたカスタマイズされた材料ソリューションを提供します。両社は、高強度と剛性を兼ね備え、高温および熱分解性能に優れた材料の組み合わせに焦点を当てます。他の優先事項には、正確な駆動、自潤滑性能、寸法精度、そして究極の軽量化が含まれます。自潤滑材料はロボット関節において特に重要で、運動部品間の摩擦と摩耗を減少させ、追加の潤滑の必要性を制限することで、ロボットの信頼性を向上させ、繰り返しの運動サイクルにおけるメンテナンスを減少させるのに役立ちます。
Celaneseのエンジニアリング材料部門の上級副社長であるTodd Elliottは、「この協力により、Celaneseの材料科学、応用開発、地域技術能力をVigorの精密ギア設計と製造の専門知識と組み合わせ、次世代ロボット運動システムの実現を支援できることを嬉しく思います。」と述べています。
両社はまた、変化する温度下で機械的および寸法性能を維持できる材料の開発を計画しています。熱安定性はヒューマノイドロボットにとって重要で、アクチュエーターや他の部品は高負荷や持続運転時に大量の熱を発生させる可能性があります。これらの条件下での寸法精度の維持は、ギアや他の精密部品にとっても重要です。小さな変化が運動や位置決めに影響を与える可能性があるためです。技術開発は材料選択を超え、Celaneseはターゲット材料の商業化、ライフサイクル検証、および大規模生産中の一貫した性能の維持をサポートすると述べています。
このアプローチは、材料開発とVigorの精密プラスチック成形、ギア設計、製造能力を統合することを目的としています。VigorのCEOである陳海生は、「Vigorは精密プラスチック成形において深い技術的専門知識を持ち、Celaneseは高性能材料科学のグローバルリーダーです。私たちは、ロボット関節における高性能材料の正確な配合を実現するために密接に協力することを楽しみにしています。」と述べています。
これらの企業は、軽量のプラスチックベースの関節がヒューマノイドロボットのエネルギー効率、動的応答、および全体的な機動性を向上させ、業界がより高い生産量への移行をサポートできると信じています。