波動歯車装置（ハーモニックドライブ）とは？
波動歯車装置はコンパクトでバックラッシがほぼゼロ、1段で大きな減速比が得られる歯車で、ロボットアームやヒューマノイドの関節に広く使われる。
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定義
波動歯車装置（ハーモニックドライブ、ストレインウェーブギア）は、ウェーブジェネレータ（楕円形軸受）、フレクスプライン（薄く柔軟な歯付きカップ）、サーキュラスプライン（歯数が2枚ほど多い剛体リング）の3部品からなる減速機。
仕組み
ウェーブジェネレータが回るとフレクスプラインが変形し、2か所でサーキュラスプラインとかみ合う。歯数差によりフレクスプラインがゆっくり逆回転し、バックラッシほぼゼロで大減速比を実現する。
なぜ重要か
精密減速機はアクチュエータで最も高価な部品の一つで、ヒューマノイドには数十個必要。ヒューマノイドの量産化では減速機やねじの供給がコストを左右する。sim-to-real向け設計では逆駆動しやすい代替が選ばれることもある。
よくある質問
どう動くのか？
楕円形のウェーブジェネレータが薄い歯付きのフレクスプラインをたわませ、歯数がわずかに多いサーキュラスプラインとかみ合わせる。1回転ごとに数歯ずれ、50:1〜160:1などの減速比になる。
なぜロボットに使われる？
小型・軽量・高精度でバックラッシがほぼなく、正確な位置決めが必要な関節に最適。
欠点は？
高価で、ねじり剛性や衝撃耐性に限界があり、逆駆動しにくい。そのためボストン・ダイナミクスの2026年版Atlasハンドのようにダイレクトドライブを選ぶ設計もある。
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