関節力学試験ロボット

 関節力学試験ロボットについて紹介します。
 
 このロボットは首都大学東京の藤江研究室と共同開発した製品です。
 http://www.tech-s.co.jp/Product/Product1/Unit4.html

 ロボットに膝関節,肩関節,脊髄などを取り付けて試験を行います。
 取り付けた関節に任意の力と変位を与えることが出来ます。

 主に、靭帯の張力解析や靭帯再建手術の評価に使用されています。
 すでに国内,海外の研究機関や医療機関で使用されており、特に膝靭帯の
 再建手術の評価では多くの実績を出しています。


 機構的な特徴として、直動3軸と回転3軸が分かれていることがあります。
 回転の根元1軸にガイドが付いている事もあり剛性を高くできています。
 この機構は特許となっています。


 制御部にはナショナルインスツルメンツ製(以下NI)のリアルタイム
 コントローラとパソコンを使用しています。

 開発ソフトウェアにはNIのLabVIEWを用いています。
 LabVIEWを用いることで、ユーザ側でも比較的簡単にソフトウェアを変更
 することができます。


 藤江研究室のホームページでは旧型ロボットでの試験の様子を見ることが
 できます。
 http://www.comp.sd.tmu.ac.jp/fujielab/robsyoukai.html





特注ロボット

 守本が紹介する特注ロボットです。

・装置をつくるとき通常は市販されているメーカー製ロボットを購入した方が
 安価で信頼性が高いものができます。

 しかし、市販のロボットはスカラ型、垂直多関節型そして直交型と形が決
 まっています。

 どのロボットを持ってきても意図した動きや作業領域がカバーできないとき
 は専用のロボットを作る必要性が生じます。


ロボットは直線運動と回転運動で構成されますので基本的にはどのメーカー
 の直動ガイドを使うか、駆動はボールネジにするかベルトかラックピニオン
 にするのかといった選択になります。
 
 関節にはどの減速機を使うか、サーボモータかパルスモータか、モータ一体
 型か。大きさや重さ、経済性、動作速度、動作頻度などさまざまな使用条件
 を考慮して決定してゆきます。
 
 こういう場合はこうするといった決まったパターンはありません。
 都度、お客様の要望を聞きながら試行錯誤しながら形を決めてゆきます。


・指だけという注文もあります。指といっても一本の指に2軸使うと3本指では
 6軸になります。制御的には6軸のロボットと変わりありません。ただメカが
 小さいというだけです。


・昨日、ロボナブル(日刊工業新聞社のポータルサイト)で人の手と変わらない
 機能を果たす筋電位制御の義手が紹介されていました。
 
 デモ動画を見ると人の手とかわらぬさまざまな作業をこなしこれまでで最高
 のできばえのハンドでした。
 
 このようなハンドを開発してロボットに取付け、自在に作業させることが当
 面の課題です。


 
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