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斜旋回機構アーム OBLIX, MOGURA BACK TO SNAKE ROBOT

Movie.1 超壕
Movie.2 鎌首もたげ

OBLIX

(OBLIX, 1978〜79年）(MOGURA, 1982〜84年)　立体的な運動をするヘビ型の多関節アームを実現するに は、軽量で高出力な関節駆動系を必要とする。斜旋回機構アームは Fig. 1 のようにアーム中心軸から角度αを なす軸回りに回転する斜旋回軸(oblique swivel joint)と同軸旋回軸(coaxial joint)を交互に連結する機構。斜旋回軸は両隣の同軸旋回軸と協調制御することにより±2αの屈曲運動を行う関節とみなせる。

この斜旋回機構は、関節をコンパクトに設計でき、またシェルからなる外骨格形状であり軽量で剛性を高めることが出来る。 Photo. 1 はOBLIXによる立体運動実験の様子。 Photo. 2 は駆動車輪を装備したOBLIXによる 走行実験の様子。全16節、全長1.6m、全質量4.3kg。

Photo. 3 は、東芝重電技術研究所と協力して開発した斜旋回機構を用いたMOGURAアーム。これは直径4〜 5m程度の水力発電用の水車が鋳造された後、その内部のフィンに沿った水路(runner)のグラインダー仕上げ を行うアームである。これまでは、図2のように作業者が屈曲したラナーにもぐり込み、表面形状を計測し たり研削していた。MOGURAは斜旋回機構でコンパクトで剛性の高いアームであり、 Fig. 3 のようなシステム を実現できるものである。全長2.5m、直径200mm、斜旋回角αは15度。

Fig.1 Configulation of oblique swivel mechanism

Photo.1 The three dimensional movement of the OBLIX

Photo.2 The propulsion movement of the OBLIX with functional wheels

Photo.3 Oblique swivel mechanism robotic arm for water wheel runner operations

Fig.2 Conditions for the waterwheel grinding operations

Fig.3 Configration of the MOGURA system

References:
  1. 広瀬茂男; 生物機械工学, 工業調査会 ,, , pp. (1987)
  2. 広瀬茂男、織田春太、梅谷陽二; 斜旋回機構を用いた索状能動体とその制御, 計測自動制御学会論文集 ,17, 6, pp.686-692 (1981)
  3. Shigeo Hirose; Biologically Inspired Robots (Snake-like Locomotor and Manipulator), Oxford University Press ,, , pp. (1993)
  4. Shigeo Hirose, Yoji Umetani; An Active Cord Mechanism with Oblique Swivel Joints and Its Control, Proc. 4th RoManSy Symp., Zaborow, Poland, PWN-Polish Scientific Publishers ,, , pp.327-340 (1981)
  5. Hirobumi Matsuura, Morihiro Mizutame, Yoshihiro Moriyama, Hiroshi Shimada, Shigeo Hirose, Yoji Umetani; Measuring/Grinding System for Water Turbine Runner, Proc. 2nd Int. Conf. on Advanced Research ,, , pp.199-206 (1985)
  6. Shigeo Hirose; Connected Differential Mechanism and Its Applications, Proc. 2nd Int. Conf. on Advanced Research ,, , pp.319-326 (1985)
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