はじめに「本質」、次に「基礎」 メカトロ設計（その3）
更新日 2023-02-06
投稿日 2020-01-31
【連載目次】
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1. メカトロ設計(その1) 一寸先で擦り合わせ
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2. メカトロ設計(その2) 論より知恵、知恵は図面へ
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3. メカトロ設計(その3) はじめに「本質」、次に「基礎」
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4. メカトロ設計(その4) 「ニゲ」を設けずしてトラブルは減らず
設計は、さまざまな事柄に対して意識的な作業をする行為ですが、意識し過ぎると余計なことを考えてしまい空回りしてしまいます。
その時は一呼吸して、モノの本質について考えると良いでしょう。本質が見えると、すぐさま解決とはいかないまでも何かヒントのようなものを感じ、そこから新たな価値を見出すことができます。
“本質”は色眼鏡を外し、シンプル（素直）に見ないと見えてこないのです。
そのポイントは、モノ独自の性格や姿をとらえることで、それ無しでは、そのモノが存在し得ない要素（核心部分）を探ることと説明できます。例えば、水を入れるコップの本質とは何かを考えてみましょう。
この問いは「コップがコップとして役立つ部分は何か」を考えることで、その答えは空洞にあります。水を注ぐため、空洞スペースがないとコップとしての成立はないのです。大事なのはコップの材質、取っ手や底の形状などは別なものに代える事ができるので、本質ではないというとらえ方です。
さて、機械システムの本質は機械をどう動かすかという仕様とアプローチの仕方によって様々なので、コップのように一言で語ることは難しいでしょう。
しかし、本質を探る手掛かりはあります。それは「本質」の対義語にある「現象」に目を向けることです。これらの現象は、設計の盲点として潜むことが多く、基礎知識がないと解決に苦しみます。まずは「本質」、それを探るための「基礎知識」をしっかりと身に付けておきましょう。
【付録】メカトロ設計のなにそれ用語：ハーモニックドライブ
ハーモニックドライブは、歯車装置（減速機）の一種です。通常の歯車は、噛合部分に隙間（バックラッシ）を作ることで歯車をスムーズに転がすことできる一方、その隙間により精度誤差を生じる課題があります。ハーモニックは、それがないため、高精度な位置決めができるという特徴を持ってます。特に産業用ロボットでは、長いアーム（腕）の先端の振動が問題になります。振動の主な原因は関節駆動部の減速機の回転ムラで、これは歯車誤差に起因しています。ハーモニックドライブは大きな減速比もとれるので、高出力・高精度な動きが要求される多くのロボットに採用されています。
次回、メカトロ設計(その4) 「ニゲ」を設けずしてトラブルは減らずに続きます。
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