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長良の落陽。

家庭用ロボットの種類と特徴

コミュニケーションロボット
コミュニケーションロボットとは、言語や身体を使い、人間とやり取りをしてコミュニケーションをとることが可能なロボットです。言語を理解する能力や、人の感情を読み取って話しかけたり、近くに移動してきたりする能力を備えています。
多くのコミュニケーションロボットが誕生している今、話題を呼んでいるのが「世界初の個性を学習するパートナーロボット」がキャッチコピーの「ユニボ(unibo)」です。
ユニボは、喜怒哀楽を察する感情認識機能を備えています。人間とコミュニケーションをとることができる上、家族の顔を覚えて、思い出の記憶や生活の提案などをしてくれます。また、家電のオンオフ、遠隔地とのビデオ通話や写真撮影も可能です。ユニボ1つで日常生活をより楽しむことができます。
AIスピーカー
AIスピーカーは音声で動作するロボットです。これまではPCやスマートフォンなどの端末から行っていたキーボード入力やタッチ操作を、音声のみで行うことができます。AIスピーカーに指示をすると、「音楽再生」「アラーム設定」「天気予報の伝達」「調べもの」「ニュースの読み上げ」など、指示した動作を行ってくれます。声のかけかたはある程度融通が利くため、「音楽をかけて」でも「音楽を再生して」でも反応してくれます。
AIスピーカーは、基本的にこちらから話しかけることでさまざまなアクションを実行します。形状としてはシンプルなものが多く、自宅やオフィスの景観を邪魔しないデザインが特徴です。
ペット型ロボット
ペット型ロボットは、人を楽しませたり和ませたりするために作られたロボットです。娯楽を目的としたロボットということで、「エンターテインメントロボット」と呼ばれる場合もあります。
近年のペット型ロボットは、自ら人に近づいて甘えるなど、実際にペットを飼っている気分を味わうことができたり、人工知能の発達により対話が楽しめたりと大きな進化を遂げています。
さらにペット型ロボットは、アニマルセラピーと同様の役割を果たすことが期待されており、医療や介護の現場でも大活躍しています。本物の動物を飼うことができない環境にいる方や、今からペットを飼うことが難しい高齢者にとって、ペット型ロボットは比較的手軽に手に入れることができ、「心理的」「社会的」「生理的」に良い影響を与えると考えられています。
掃除ロボット
掃除ロボットは、自動的に動いて掃除をしてくれるロボットを指します。今や多くのモデルが開発され、床掃除ロボットのほかにも、洗濯ロボット、調理ロボット、食器洗いロボットなどが誕生しています。
洗濯ロボットや食器洗いロボットは、一般的に家電製品として扱われているケースが多いものの、中には人工知能が搭載されているものがあることから、実質的にロボットと呼ぶに値する家電製品は多く販売されています。
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SRモーターとは

SRモーターとは「スイッチトリラクタンスモーター」の略で、高速回転が可能なモーターの一つです。また仕組みが簡単で安価、信頼性も高いモーターと言われています。構造としては4つのロータオーと6つのスロットが設けられており、電磁力により引きつけられる力のみで動きます。永久磁石を利用しないため、レアアース使用の削減に繋がり、資源節約の面においても優れたモーターです。しかし、駆動時の騒音や振動が一番の問題で、半導体素子を用いたスイッチング技術の向上による解決が求められています。
SRモーターの使用用途
SRモーターは高速回転を必要とする機器に広く用いられています。例えば、掃除機や洗濯機です。このような家電は駆動時に回転運動を必要とします。掃除機がゴミを吸引する際や、洗濯機が衣類を脱水する際です。したがって、高速回転可能なSRモーターが内部に組み込まれている場合があります。また、電気自動車への利用も期待されています。SRモーターは高速回転が可能なだけでなく、低コストで信頼性が高いモーターです。さらに、大量生産にも向いているため電気自動車での利用が注目されています。
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スピードコントロールモーターの原理

スピードコントロールモータの動作原理を説明します。スピードコントロールモータは、大きく動作部とコントロール部に分けられています。動作部には、モータと回転速度を検知するセンサがあり、コントロール部には、回転速度制御盤と電気制御盤で構成されています。
動作時は、外部の速度設定器から送られてくる信号と、センサから送られてくるモータの回転数の信号をもとに、どの程度の回転が必要かを回転速度制御盤で計算します。その回転速度制御盤で計算した内容をもとに、どの程度の電圧をモータに入力すればいいかを電力制御盤で計算し、外部の電源から電力を必要分だけモータに送信します。その処理を繰り返し行うことによって、速度を制御します。そのため、回転速度の出力の精度は電気制御盤でモータに送信する電圧の幅と、センサから送られてくる信号の処理速度によって決定します。
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ACサーボモーターのブレーキ

ACモーターを使用した駆動装置などの産業機器の安全性確保の為、電源遮断時や故障発生時にモーターを緊急停止させるブレーキを持つ例があります。ブレーキには、大きく分けて2種類あります。
機械式ブレーキ
もう1つは機械式ブレーキで、垂直方向に上下駆動している装置で、停電などが発生した場合の落下防止に使用されます。落下防止には、停止状態で長時間その状態を保持している必要があり、そのために保持用ブレーキまたは電磁ブレーキが使用され、上記の画像では横型マシンニングセンタのような工作機械のY軸 (停電時に自然落下する軸) に電磁ブレーキ付きACサーボモータを使用する例を示しています。
制動用ブレーキ
1つは制動用ブレーキと呼ばれており、大きな負荷慣性エネルギーを抵抗器で熱消費させたり、回生エネルギーとしてサーボアンプを通して電気エネルギーとして電源に戻すとこによりブレーキ力を発生させます。熱消費される方式をダイナミックブレーキ、電気エネルギーとして再利用する方式を回生ブレーキと呼びますが、どちらもあくまでも減速用で保持機能はありません。
無励磁作動型電磁ブレーキを使うと、通電が切れた時にブレーキがかかり、停止状態を保持してくれます。

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インダクションモーターとは

インダクションモーターとは、交流電流で作動するモーターで電磁誘導によって生じる力を動力に回転するモーターです。
そのため、交流を意味するACを冠してACモーターとも呼ばれます。インダクションモーターは、最も歴史のあるモーターの一つで、単純な構造で特別な電力の変換を行わず、交流電源につなぐだけで動作します。
そのため、高い信頼性と長寿命を併せ持っており、現在でも広く使用されているモーターです。また、レアメタルを含む磁石を使用しないので、低コストで高効率な回転が得られることもメリットの一つです。
インダクションモーターの使用用途
インダクションモーターは、大容量化するほど高効率になるという特性があることから、洗濯機や扇風機など家電製品から工場設備の大型生産設備に至るまで、幅広く使用されています。
また、モーターの特性を変えることで、自動ドアのように大きな起動トルクを必要とするものの動力源として利用されたり、シュレッダーのように高い停動トルクを必要とするものに利用されたりしています。
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