利用者:Assemblykinematics/sandboxパラレルメカニズム(Parallel mechanism、In-parallel actuated mechanism[1]、Paralell kinematics Machine)はアクチュエータを有するリンク機構を並列に配置した機構(メカニズム)で、パラレルマニピュレータ、パラレルキネマティックスマシン(PKM)などの呼び名もある。フライトシミュレータや工作機械、ロボット、ハプティックインターフェースに使用され、ロボットの分野ではパラレルリンクロボット(Parallel Link Robot)と呼ばれることもある。パラレルは並行ではなく並列の意味である。 6自由度機構としては、GoughやStwertが開発したスチュアートプラットフォーム、入力節がクランク型のヘキサ(HEXA)、3自由度機構としてはデルタロボット(DELTA)が有名である。産業用ロボットとしてはABBの基本特許が切れキャリブレーション技術が進んだ2010年前後からは普及が進んでいる。リンク機構でなく並列なワイヤを用いたパラレルワイヤ機構も開発されている。 パラレルメカニズムはアクチュエータを直列に配したシリアル機構に対し、作業領域が狭かったりキャリブレーションが難しいといった短所もある。しかし複数のリンクで支持するため誤差の平均化や負荷の分散がなされ、一般に高剛性で高い繰り返し位置決め精度を持つ。また、設計法やキャリブレーション法の研究が進んでおり、多くの用途に展開されている。 歴史Goughの発明が発端である。その後、スチュワートが論文を発表する。 198x年にはDELTAが開発される。 東北大学、・・・大学、豊田工機の共同研究でクランク入力型の6自由度機構「HEXA」が開発される。 1990年頃、日本ロボット学会にパラレルメカニズム研究会が発足し、1992年には日本ロボット学会で特集が組まれた。1995年には日経メカニカルで[2]、1997年には精密工学会誌において[3]、パラレルメカニズムの特集が組まれた。この頃、工作機械の分野でスチュワートプラットフォーム型の6自由度マシニングセンタが登場するようになった。 概要
種類と表現特定の名称を持つもの固有名詞を持つものとして、
が著名である。 機構の表現連結連鎖がシリアル(直列)構造の場合、
を用いて表現することが多い。スチュワートプラットフォームだと「3-SPS」もしくは「3-UPS」となる。 連結連鎖に閉ループを持つ機構については3-λ機構と呼ばれるものもある。 運動学機構総合パラレルメカニズムの関節構成を決定する「構造の総合」としては、 から構造を導出することが多い。 具体的な機構定数を決定する「量の総合」としては、 を作業領域において最適化させることになる。また、これらの量の下記の特異点と密接な関係があり、特異点を考慮した実用作業領域の検討が重要である。 特異点パラレルメカニズムには、大別して
の2種類がある。また、6自由度未満のパラレル機構においては、
を考慮することになる。 代表的なスチュアートプラットフォームは 解析の特徴
脚注注釈出典参考文献
外部リンク
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