弾性体テープを束ねた伸縮比の大きな伸縮機構の設計について: 過負荷でも破損しにくい集束コンベックス型マニピュレータ機構

摘要

歴史上，様々な直動機構が存在してきたが，その中には素材の弾性や柔軟性を活用した伸縮機構も存在する．例えばカールした筒状の袋に息を吹き込み， 棒状に展開する玩具も一種の直動機構と言える．またコンべックスと呼ばれる金属巻尺も，リールに卷かれたテープが伸長時に樋状の断面となるよう変形することで構造が強化される．しかしながら，そのような機構は負荷に対する備えがほとhどなく，用途はアンテナや，宇宙空間等での構造物などに限られてきた．1970年代に至り，リールに巻き取られたコンベックス二本を，凹面が対向する配置で束ねた伸縮ロボットアームが火星探査機Viking Landerの土壌サンプリングアームとして採用されたが，これ以降，類似機構の利用例は確認出来ていない．