スキルアシストシステムのための6自由度ハイブリッドパラレル機構の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K06048
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 日本工業大学
• 研究代表者: 樋口 勝 日本工業大学, 先進工学部, 教授 (40293039)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: パラレル機構 / ハイブリッド機構 / 機構設計 / 力覚提示装置

研究成果の概要

スキルアシストシステムの力覚提示装置への適用を目的とした，機構の透明性と高剛性を両立すると同時に，機構の大きさに対して広い実作業領域を有する冗長駆動でない６自由度空間パラレルメカニズムを開発する．この機構として，ユニバーサル対偶，球対偶，回転対偶からなる連結連鎖を３本有する3-USR 形機構を提案する．この機構の入力となる3 つのユニバーサル対偶は全ての回転軸が一点で交わるように配置し，これを実現する機構として，リンクとワイヤを組合せた2自由度球面ハイブリッドパラレル機構を提案する．そして，この機構を設計するための運動伝達性，透明性，剛性に関する評価指標と力覚提示装置に適した駆動系を提案する．

自由記述の分野

機構設計

研究成果の学術的意義や社会的意義

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．