論文の概要: Modeling Load-, Velocity-, and Temperature-Dependent Transmission Errors of Cycloidal Drives for Industrial Robots Using Fourier Series
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.29112v1
- Date: Thu, 24 Sep 2026 06:43:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 21:10:09.756677
- Title: Modeling Load-, Velocity-, and Temperature-Dependent Transmission Errors of Cycloidal Drives for Industrial Robots Using Fourier Series
- Title（参考訳）: フーリエ列を用いた産業用ロボット用サイクロイドドライブの負荷・速度・温度依存性伝達誤差のモデル化
- Abstract要約: 産業用ロボットのジョイントギアボックスにコンプライアンスエラーと送信エラーが発生する。
振幅と位相を主要因である負荷トルク,速度,温度の関数として定義したフーリエ級数を用いて周期的伝送誤差をモデル化する。
送信エラーを補償し,産業用ロボットの経路精度を向上させるために,結果モデルの出力をフィードフォワード制御手法で用いることを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.2264751062961
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Industrial robots are rarely used for machining tasks due to their limited path accuracy. This accuracy is mainly limited by inaccuracies in the drive trains. Compliance and transmission errors occur in the joint gearboxes. While transmission errors have been extensively studied for strain wave gears, there is little research on these errors in cycloidal drives. This gearbox type is commonly used in industrial robots for medium to heavy payloads. It is proposed to model the mainly periodic transmission errors using a Fourier series where amplitude and phase are defined as a polynomial function of the main influence factors load-torque, velocity, and temperature. Measurements of the transmission errors were conducted using an experimental setup representing a single robot joint. In the evaluation of the measurement data, harmonic frequencies were related to mechanical properties of the cycloidal drive. These frequencies were used to identify the parameters of the polynomial Fourier series model. Compared to validation measurements, the derived model shows an average root mean square error of 0.026 mrad. It is proposed to use the output of the resulting model in a feedforward control approach to compensate the transmission errors and to increase the path accuracy of industrial robots.
- Abstract（参考訳）: 産業用ロボットは、限られた経路精度のため、加工作業にはほとんど使われない。
この精度は、主に運転中の不正確さによって制限される。
コンプライアンスエラーと送信エラーは、ジョイントギアボックスで発生する。
ストレインウェーブギヤの伝送誤差は広範囲に研究されているが、シクロイダルドライブではこれらの誤差についてはほとんど研究されていない。
このギアボックスは、中から重いペイロード用の産業用ロボットで一般的に使用される。
主要因である負荷トルク,速度,温度の多項式関数として振幅と位相が定義されるフーリエ級数を用いて,主に周期的な伝送誤差をモデル化する。
単一のロボット関節を表す実験装置を用いて,伝送誤差の測定を行った。
測定データの評価では、高調波周波数はシクロイダルドライブの機械的特性と関係していた。
これらの周波数を用いて多項式フーリエ級数モデルのパラメータを同定した。
検証結果と比較すると, 平均根平均2乗誤差は0.026 mdである。
送信エラーを補償し,産業用ロボットの経路精度を向上させるために,結果モデルの出力をフィードフォワード制御手法で用いることを提案する。
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