高速・高負荷仕様のパラレルマニピュレータの機構開発

高速高负载规格并联机械手机构开发

基本信息

批准号：
07750161
负责人：
武田行生
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

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.

为了使适用于高速，高负载工作的平行操纵器的机制开发，评估指数（功率传输指数）是根据几何条件（例如形式，尺寸和机制的形式和配置）确定的，以及执行器的最大生成速度和最大生成力。该索引是一个无量纲的数量，其数值在0到1之间，不仅可以应用于并行操纵器，还可以应用于串行操作器。接近1，该配置中输出的空间各向同性越好，并且电源传输指数为零的配置是机制的单数点。使用电力传输指数进行两种六度空间平行操纵器的机制评估，并提出了该机制。通过使用各种评估指数比较评估结果，确认了在机理设计过程中电力指数的有用性。当检查了用作实验设备的六度空间并行操纵器的功率传输指数内数值的分布时，已证实与实验评估结果（例如实验设备的实际便携性和定位时间）存在很高的相关性。此外，根据功率传输指数确定了所需工作区域中生成速度和发电力的空间各向同性性质的评估指数，并通过给出混凝土工作区域将六度空间平行操纵器的机制结合在一起。从上面，考虑到执行器的特性，可以实现具有出色的输出速度和负载特性的机制，该机制的目标是针对不同类型机制的平行操纵器。