■据信息资源网 日本综合商社兼松最早将于2027年在全球首次量产金属球形齿轮。受托生产这种齿轮的企业是齿轮巨头NISSEI,NISSEI确定了量产工艺并开始着手研发具体的设备零部件。球形齿轮的可动范围扩大,有望通过减少零部件数量来轻量化和省力化。有可能加快人型机器人及人造卫星的太阳能电池板等的进化速度。
自2022年起,兼松便开始与山形大学联合开发金属材质的球形齿轮。以前的球形齿轮由树脂材质制成,改为金属材质后耐用性大幅提升,使得用于工业零部件成为可能。
球形齿轮由带有齿状凸起的球形零部件、以及两个与之啮合驱动球体旋转的“鞍形齿轮”(共3个零部件)共同构成一套可转动的结构。普通齿轮只能朝一个方向旋转,球形齿轮可实现360度朝上下、左右、前后任何方向无限制旋转,能够扩大可动范围。以往需要组合多个零部件才能实现的动作,将可以用一个齿轮来代替,能够减少设备等的零部件数量。兼松表示,由于能够减轻驱动源的负荷,还有助于减排二氧化碳。
球形齿轮有望发挥自由度高的特性来实现其他应用场景。设想用于人形机器人的手臂关节部位,实现更接近人类的动作,或者把无人机用相机安装在齿轮的球体部分,不仅能减少机身动作还可实现360度拍摄。
该产品备受期待的用途是太空。在维护条件受限的太空环境中,有助于提升能源效率、降低故障风险。如果将其用于人造卫星太阳能电池板的轴部,可使电池板朝光源旋转或倾斜,从而提高发电效率。
球形齿轮还有望应用于化工及医药领域的研究设备。兼松认为,球形齿轮可通过程序精确控制球体的旋转速度和方向,甚至能改变球体内的重力。在球体内的液体混合与搅拌实验中,可通过更加细致地设定条件来扩大研究范围。