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Development of 3-USR Hybrid Parallel Mechanism for Haptic Device

Research Project

Project/Area Number 16K06048
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionNippon Institute of Technology

Principal Investigator

Higuchi Masaru  日本工業大学, 先進工学部, 教授 (40293039)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsパラレル機構 / ハイブリッド機構 / 機構設計 / 力覚提示装置 / パラレルメカニズム / ワイヤ駆動機構 / 運動計画 / 2自由度球面機構 / 運動伝達性 / 三重ユニバーサル関節 / 機械要素 / マン・マシンシステム
Outline of Final Research Achievements

A novel 3-USR parallel mechanism with large work space for haptic devices has been proposed. To realize high structural transparency, these joints are composed of 2 D.O.F. spherical parallel mechanisms. The spherical parallel mechanism is composed of 2 rigid links (output link and stationary link) and three wires. The output link is connected stationary link by universal joint and is driven by three wires. In order to realize large work space, center points of three universal joints must be placed in condition that their center points are coincident. This report proposes two evaluation indices of this in-parallel wire-driven spherical mechanism. These indices are proposed based on motion transmissibility index TIW of normal in-parallel wire-driven mechanism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、力覚提示装置に適したパラレル機構の特長を活かした広い実作業領域を有するパラレル機構,多重球面関節のような高性能機械要素や高透明性と高剛性を両立する機構,運動伝達性と干渉を考慮した設計方法,緻密な作業を容易とするスキルアシスト方法,が期待できる.さらに,提案したパラレル機構は力覚提示装置だけでなく,広い作業領域を有することから,汎用的な産業用ロボットへの適用も期待できる.また,これに用いられる高性能機械要素や設計法は,他の機構への適用も期待できる.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] Motion Transmissibility Analysis of 3-USR Parallel Mechanism2017

    • Author(s)
      Ryosuke Kobayashi, Masaru Higuchi, Yuichi Nakazato, Kensuke Takita
    • Organizer
      ICMDT 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 5節球面パラレル機構の逆運動学と 運動伝達性の解析2017

    • Author(s)
      小林 亮介, 樋口 勝
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 力覚提示装置用3-USR形 ハイブリッドパラレル機構の設計2017

    • Author(s)
      小林 亮介, 樋口 勝
    • Organizer
      日本機械学会2017年度年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 力覚提示装置用3-USR形 ハイブリッドパラレル機構の設計2017

    • Author(s)
      小林 亮介, 樋口 勝
    • Organizer
      第18回計測自動制御学会 システムインテグレーション 部門講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 3-USR形空間6自由度パラレルメカニズムの開発2016

    • Author(s)
      小林亮介、樋口勝
    • Organizer
      SI2016
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンタ(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-12-15
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 力覚提示装置用ワイヤ・剛体リンクハイブリッドパラレル機構の開発2016

    • Author(s)
      小林亮介、樋口勝
    • Organizer
      日本機械学会年次大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] スキルアシストシステムの力覚提示装置用パラレル機構の開発2016

    • Author(s)
      小林亮介、樋口勝
    • Organizer
      LIFE2016
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 大作業領域を有する力覚提示装置用 3-USR形パラレルメカニズムの開発2016

    • Author(s)
      小林亮介、菅原陸、樋口勝
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-10
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ワイヤと剛体リンクからなる3-USR形空間6自由度ハイブリッドパラレルメカニズムの開発2016

    • Author(s)
      小林亮介、菅原陸、樋口勝
    • Organizer
      日本機械学会機素潤滑設計部門講演会
    • Place of Presentation
      グランディア芳泉(福井県あわら市)
    • Year and Date
      2016-04-18
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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