第1回 活動報告書 メカ・デザイン班

皆さんこんにちは。はじめましての方はHello world. 🙂

DJ Robotics副リーダー、設計班の小島です。

設計版ではDJの肝である腕の設計を進めています。自分の設計した肘部分の機構について解説していこうかと思います。

肘の設計

肘の回転部には手先の精度を下げないために、回転軸の安定性が求められます。そこで今回用いているのが、リニアブッシュです。リニアブッシュの本来の用途は名前通り、直線運動をなめらかにするためのものです。回転運動であればベアリングを用いるのが妥当だと思いますが、今回なぜこちらを採用したかと言うと、回転部の安定性と信頼性を高めるためです。

機械構造上、部品点数が増えるほど信頼性が落ち、動力伝達の経路が長くなり精度も落ちてゆきます。そのため回転と軸のブレを抑える事が1つの部品で完結するリニアブッシュを採用しました。

このリニアブッシュを使おうと思ったきっかけは、高専の研究で車椅子を製作したときに使用していたためです。いつどこでものづくりの経験が活きてくるか、わからないものですね〜。

緑色の部品はモータ。歯車の下にある軸が突き刺さっているのがリニアブッシュです!

さてではいつもの挨拶でお別れにしましょう。

DO YOU COPY?

首機構の設計

こんにちは.

同じくDJ Roboticsメカ設計班の渡辺です.

私からは主にLynxの首機構の設計についてお話します.

開発した試作機による公式PV撮影などを経て,設計班はいよいよ1号機の本格設計に入りました.

しかし試作機には首機構がほぼ存在しなかったため,首の設計は新たな要素となります.

そのため,ヒトの首の運動方向や可動域を文献調査し,よりヒトの首の動きに近い機構の設計を目指しております.首の設計ポイントは主に以下の2つです.

①省スペース化および機構の簡易化を図るため,運動自由度は”2”としサーボモータを2つ用いて設計をおこなっております.

②歯車機構を用いてトルクを増大させることで,安全率を向上させています.

実際に設計中の3DCADの図を以下に載せます.

このように首の縦振り(YES運動)を下のサーボモータ,横振り(NO運動)を上のサーボモータが担っています.

まだ試行錯誤での設計のため,今後の改良は十分にあると思いますがおおよそこのような設計思想で進みたいと考えております.

以上,首機構の設計の概要でした.

手首機構の設計

こんにちは!

2月から新しくDJ Roboticsのメカ設計班として入りました小山です.

僕からは手首の設計についてお話します.

手首ということでこの機構が手先精度に影響する為,慎重な設計をするべく,複数の機構を

試しに設計し,その中からデザイン性も重視したうえで最終的な機構を決めることにしました.

実際に設計した手首の機構を図1~3に示します.

図1 タイミングベルトを用いた手首設計
図2 平行リンクを用いた手首設計
図3 平歯車を用いた手首設計

この3案の中から以下のポイントを重視し一つに絞ることにしました.

機構のサイズは大きいもの平行リンクの動作をあえて見せるのもアリということで現段階では図2の平行リンク機構を採用する予定です.

  1. 遊び少ない
  2. レスポンス性
  3. 人の腕に収まるコンパクトな設計

機構の動きとしては左のサーボモータで手首を水平方向に動かし,受動側のサーボモータで縦方向に動く2自由度になっています.

今後設計の変更の必要があればその都度臨機応変に対応していきたいと思います.

以上,手首の設計の報告でした.

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