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ステッピングモーターには、3つの基本的なタイプがあります。リアクティブローター：可変リラクタンスステッピングモーター（VR）、アクティブローター：永久磁石ステッピングモーター（PM）、VRとPMの組み合わせ：ハイブリッドステッピングモーター（HY）
可変リラクタンスステッピングモーター
可変リラクタンスステッピングモーターは、最も単純なタイプのステッピングであり、軟鉄製の多歯ローターと巻線型ステーターで構成されています。 固定子巻線に直流電流を流すと、両極が磁化されます。
回転子の歯が通電された固定子の極に引き付けられると、回転が発生します。 可変リラクタンスステッピングモーターの磁石は、永久磁石ステッピングモーターの磁石よりも小型で軽量であるため、高速です。 可変抵抗ステッピングモーターのローターギアとステーターギアの間の面積が小さいほど、磁力の損失は小さくなります。
このタイプのステッピングモーターは、構造がシンプルで制御しやすいものの、分解能が低く、トルクが小さいです。
永久磁石ステッピングモーター
永久磁石は永久磁石ステッピングのモーター構造に組み込まれています。 回転子の位置の変化は、コイルの電流方向の変化、磁極の変化によって引き起こされます。 電流の方向が適切に変更されると、ローターは90°回転します。モーターのこの単一ステップは、一部のアプリケーションでは有用ですが、非常に大きく、不正確になります。 したがって、実際に存在する永久磁石モーターには、より多くの回転子極といくつかの磁石が回転子に取り付けられており、ステップ数と位置決め精度が向上しています。
磁化されたローターポールは、より大きな磁束強度を提供し、その結果、永久磁気モーターは、可変リラクタンスステッピングモーターよりも優れたトルク特性を示します。 シンプルな構造により、かなり低解像度の手頃な価格のモーターが得られます。
ハイブリッドステッピングモーター
ハイブリッドステッピングモーターは、業界で最も広く使用されているタイプのステッピングモーターの1つです。 ハイブリッドステッピングモーターは、可変リラクタンスと永久磁石ステッピングモーターの最高の機能を組み合わせているため、より高価です。 ハイブリッドステッピングモーターは、ステップ分解能、トルク、速度の点で優れたパフォーマンスを提供します。
ハイブリッドステッピングモーターのローターは永久磁石で構成されていますが、上記のモデルとは異なり、磁石は放射状に取り付けられておらず、軸方向に磁化されています。 通常、ローターはモーターシャフトに配置された2つの対向する磁化リングで構成されています。 各リングにスロット溝があり、ローターの歯を形成します。
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組み立て
工場などの製造現場に導入されている産業用ロボットは、関節を持つアーム型が多く、ルーティーン化された細かな作業を素早く処理します。
組み立て部分によって稼働が異なり、垂直多関節型や水平関節型など、多様な形が存在するのです。
運搬
物流倉庫などで活躍するのが運搬作業を専門とするロボットです。
無人でのライン走行や、目の前のロボットを追従する機能などを備え、強大な物流倉庫内でも衝突することもなく効率的に稼働します。
仕分け
仕分けロボットも、倉庫や物流センターなどで活躍し、物流における仕分け作業の自動システムとして稼働しています。
大手ECサイトAmazonの物流倉庫内部がテレビや動画で紹介されていますね。
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人間のように何でも器用に柔軟な仕事を行えるようなロボットハンドはまだ存在しません。そのため、実現したい仕事（例えばロボットアームで空き缶を拾い、任意の場所に置く。など）に合わせて適切にロボットハンドを設計、または購入する必要があります。
ロボットハンドの設計や購入を考える際、まずどのような機構で対象物に対して仕事（物の保持）を行うか考えます。代表的な保持手段は以下の通りです。
人間の手のように対象物を掴んで保持する
吸着によって対象物を保持する
磁力によって対象物を保持する
この時、仕事をする対象物がどのような特性を持つかで選択する手段が変わります。保持手段を考える上で考慮すべき対象物の特性の例を以下に示します。
対象物の硬度はどれくらいか？
吸着したり磁力を発生させても問題ない環境か？
ロボットによる搬送速度はどのくらいか？
対象物の形状はどのようなものか？
これらの項目より把持手段が決定したら、採用するハンドを具体的に考えます。
大きさや重心位置
表面素材
保持部位
仕事を行う対象物に対して上記の観点からハンドの具体的な仕様を決定し、それを満たすハンド形状を考えていくのです。
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塗装ロボットの適用範囲は年々拡がっています。その中で、以前から広く利用されていた工場の生産ラインのような場所だけではなく、建築分野で活用されることも増えてきています。建築分野は、壁に防腐剤や塗装剤を吹きかけるような塗布作業が多い業界です。ここで活躍するのが、壁面吹付塗布ロボットです。
壁面吹付塗装ロボットの特徴は、離隔センサを搭載していることです。離隔センサで壁とロボット間の距離を測定し、その距離を一定に保つようにロボットの位置をリアルタイムに制御します。この技術により、壁への塗布量が均一になり、熟練作業者と同等の塗装品質を保つことができるようになります。
また、壁面吹付塗布ロボットのもうひとつの特徴に「人とロボットの協働作業」が挙げられます。塗布ロボットは、離隔センサをはじめとするセンシング技術と、駆動部のモータ制御技術によって人よりも高速に熟練作業者と同じ品質の作業を行うことができます。しかし一方で、部屋の端部など壁との距離を測定することが難しい箇所では性能が低下してしまいます。このようなロボットによる塗布が難しい場所での作業を人が受け持つことで、ロボットによる「作業自動化・高速化」と、人作業による「高品質」の両立が可能になります。
一般的に「作業自動化」といえば、人の作業をロボットによって完全に置き換えることをイメージしますが、ロボットが得意な部分と人が得意な部分とで棲み分けを行う「半自動化」も生産性向上のために有効な手段です。特に、ロボットによる作業自動化があまり進んでいない業界においては、完全自動化よりも実施しやすく今後あらゆる業界で推し進められると考えられます。
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アーク溶接ロボットの構造はマニピュレーター、コントローラー、プログラミングペンダントから構成されています。
マニピュレーターは、ベース部、リンク、ジョイント、エンドエフェクタで構成されています。
エンドエフェクタに装着されている溶接トーチ（溶接材として使われる溶接用品）を取り替えることで、色々なケースでの溶接を行うことができます。
また、サーボモーターによる複数軸の多関節構造を取っています。
コントローラーは、読み込んだデータを保管する部分と、マニピュレーターとの通信を行う部分などで構成されています。
プログラミングペンダントは、マニピュレーターの動作手順を記述するデータを作成したり、変更や修正などをすることができます。
接触する力や動作スピードなどの制御パラメータをプログラミングペンダントを使用して簡単に変更することができます。
また、ペンダントを操作してティーチングをすることもできます。
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