モーションベース：パラレルメカニズムの機構と姿勢制御

摘要

製造業における加工作業の高度化が進む一方、マイクロ分野、医療、宇宙環境等の様々な分野においての自動化やロボット介入が進hでいる。 これらロボットの作業機構となるマニピュレータに対する機能要求が多様化してきている。 現在、産業用等のロボットアームとして幅広く利用されている機構は、アームを直列に配置したシリアルメカニズムである。 これに対し、アームを並列に配置した機構を持つパラレルメカニズムは、シリアルメカニズムと比べて、高速性、高剛性、高精度といった長所を持っている。 このことから、パラレルメカニズムは新しいロボットの機構として注目を浴び、工作機械、各種自動機械などへの応用が発表されている。 今後はさらに基礎研究と平行して、シリアルメカニズムでは実現困難であった新たな分野への応用展開が期待できる。 本稿では、まずパラレルメカニズムの機構についてその特徴をシリアルメカニズムと比較しながら解説する。 つぎに、パラレルメカニズムの姿勢制御方式として、セミクローズド制御とフルクローズド制御についてふれる。 さらに、運動経路の軌跡制御として、PTP制御とCP制御によるディジタル入力方式と、この制御方式をパラレルメカニズムで実現する方法について述べる。