柔軟パラレルメカニズムの受動的可変剛性

摘要

本研究では，ばね関節と剛体リンクの組み合わせた同メカニズムにおける先端剛性の変化に着目した．同メカニズムは，ばね関節が柔軟に屈曲するため，剛体リンクや他のばね関節の向きが大きく変化する．これにより姿勢変化に伴って機構先端剛性が変化する特徴を有する．なお，従来より研究されている微小変形内でばね関節を用いるパラレルメカニズムでは，剛体リンクの向きの変化は小さく，先端剛性の変化は微小であると考えられる．本研究では同性質を積極的に利用することで，機構の姿勢変化に伴って機構剛性を切り替えることを提案する．これをピックアンドプレイス作業に応用することで，精度があまり必要なく高速移動が必要な搬送動作時は低剛性にすることで搬送中における周辺環境との接触した場合に機構の破損を防止し，また比較的低速な位置決め時は，高剛性にすることで振動を抑制し高精度な動作を実現する．