| Research Abstract |
ハイブリッド型パラレルメカニズムを構成する各パラレルメカニズムの最適な駆動系を決定するために,機構の出力節が,平面および空間内において任意の方向にある大きさの力,速度を発生する場合に,各入力節に必要となる力および速度を容易に明らかにする方法を確立した.すなわち,出力節が任意方向に等方的な力,速度を発生する条件下で,機構の入出力の微分関係を表すヤコビ行列を用い,入力節に必要となる力,または速度の集合を表す式を導く方法を示した.同方法によれば,出力節が発生する,任意方向の力,速度に対して,各入力節に必要となる力,速度の最大値を容易に把握可能となる.さらに,これらの結果に基づき,各種作業を同時に可能なパラレルメカニズムなど多自由度機構の適切な駆動系を決定する方法を提案した.また,実際に試作したパラレルメカニズムにおいて入出力関係を測定することにより,提案した手法の妥当性を確認すると共に,機構の出力節の位置の変化に対して,出力節の等方的な出力による,入力および入力速度の変化を解析することにより,作業領域全体にわたるパラレルメカニズムの運動特性を明らかにした.
また,有限要素解析を用いて静的負荷に対するパラレルメカニズムの変形挙動を解析した.その結果,節の配置により,機構の全体的な剛性が変化することがわかり,より高剛性な機構形状の決定法などを明らかにした.さらに,衝撃負荷を受けるパラレルメカニズムの各種挙動解析を行った.その結果,衝撃負荷に対して,各節,対偶部,さらに,入力節に生じる動的な力は,同じ大きさの静的負荷に対する値を中心として振動し,その最大値は静的負荷に対する値のおおよそ2倍程度となることがわかった.すなわち,パラレルメカニズムにおいては,比較的解析が容易な静的負荷に対する結果より,衝撃負荷に対する挙動もおおよそ把握可能であることを示した.
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