| 研究概要 |
本研究は,出力リンクが姿勢変化を伴うことなく3次元空間内で並進運動を行う3自由度空間機構(並進機構)と,出力リンク上の特定の点の位置が変化することなく出力リンクがその点(回転中心)のまわりに任意の回転運動を行う3自由度空間機構(回転機構)とからなる6自由度空間ハイブリッドマニピュレータを対象として,高精度運動を実現するための誤差鈍感化設計の指針を具体的に示すことを目的としている.まず,並進機構および回転機構について,具体的に5つの回転対偶からなる連鎖を3つ有する機構をそれぞれ取り上げ,機構の設計変数を種々に変え作業領域内の特異点の分布を求め,機構の設計変数と特異点を考慮した実用作業領域の関係を明らかにし,実用作業領域が大きな機構の寸法を明らかにした.同時に,作業領域内の各点における特異点判定特性値から特異点を含まない領域の大きさを計算する手法を開発した.次に,回転機構について,機構内の寸法誤差による出力リンクの回転中心の位置誤差および姿勢誤差を解析する手法を開発するとともに,それに基づいて回転中心の位置誤差を最小とする機構の設計法を開発し,具体的に最適な機構の寸法を明らかにした.以上の結果に基づいて,並進機構および回転機構を設計・試作して駆動実験を行い,試作機が所期の作業領域を有することを確認するとともに,特異点における挙動を確認した.さらに,種々の位置・姿勢における位置・姿勢誤差を測定して理論値との比較を行い,高精度化への指針について検討を加えた.
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