高速・高負荷仕様のパラレルマニピュレータの機構開発

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高速・高負荷の作業に適したパラレルマニピュレータの機構開発を可能とするために,マニピュレータの出力節における発生速度および発生力の空間的等方性に関し,機構の形式・寸法・コンフィギュレーション等の幾何学的条件とアクチュエータの最大発生速度・最大発生力によって評価指数(動力伝達指数)を定めた.この指数はパラレルマニピュレータのみならずシリアルマニピュレータにも共通に適用可能な0〜1の間の数値をとる無次元量であり,1に近いほどそのコンフィギュレーションにおいて出力の空間的等方性に優れていることを表し,また動力伝達指数が0となるコンフィギュレーションは機構の特異点である.動力伝達指数を用いて2形式の6自由度空間パラレルマニピュレータの機構評価を行うとともに,従来から提案されている種々の評価指数による評価結果と比較して,動力伝達指数の機構設計時の有用性を確認した.そして,実験装置として用いる6自由度空間パラレルマニピュレータの動力伝達指数の作業領域内の数値の分布を調べたところ,実験装置の実際の可搬力,位置決め時間等の実験的評価結果と高い相関があることが確認できた.さらに,所要の作業領域における発生速度および発生力の空間的等方性ならびに大きさの均一性の評価指数を動力伝達指数をもとにして定めるとともに,具体的に作業領域を与えて6自由度空間パラレルマニピュレータを対象とした機構の総合を行うことができた.以上より,異形式の機構のパラレルマニピュレータを対象としてアクチュエータの特性も考慮した出力速度・負荷特性に優れた機構総合が可能となった.