固有振動数

固有振動数（Natural Frequency）とは、機械構造物が外力を受けた際に最も振動しやすい特有の周波数のことです。

ロボットアームやマウンティングベース、治具など、あらゆる構造体はそれぞれ固有の振動数を持っています。

ロボット分野では、固有振動数は単なる理論値ではなく、

• 動作の安定性

• 位置決め精度

• サイクルタイム

• 騒音・寿命

に直結する実務上きわめて重要な指標です。

固有振動数は主に、

• 構造の剛性

• 質量（ペイロード含む）

• 取付条件（マウンティングベース）

によって決まります。

一般に、

• 剛性が高い → 固有振動数は高くなる

• 質量が大きい → 固有振動数は低くなる

という関係があります。

ロボットの加減速や繰り返し動作の周波数が、構造物の固有振動数に近づくと、共振が発生し、

• 振動増幅

• ビビリ

• 軌道乱れ

などの不具合が起こります。

そのため実務では、

• 動作周波数と固有振動数を離す

• ベース剛性を高める

• ペイロード・速度を下げる

といった対策が取られます。

協働ロボットでは、軽量構造ゆえに固有振動数の影響を受けやすく、設置条件・ツール重量の違いで挙動が大きく変わる点に注意が必要です。

つまり固有振動数とは、

ロボットの“動きの限界点”を決める見えない指標であり、精度とスピードを両立させるための設計基準

と言えます。