試作機 1号                              (2004/1/2 )

基本仕様
モータ ステピングサーボ シリアル信号駆動制御 定格トルク 3.7kg-cm 最大5.3kg-cm 最大速度 3000rpm

回転アーム 半径50mm 平行リンク 200mm 
外形寸法 約 幅 300mm 高さ 270-385mm
作動範囲最大 横(XY) +/- 125mm 高さ(Z) 115mm

構造
平行リンク部 3mm軸 ミニチュアベアリング 回転アーム 9mmベアリング モータ軸 15mmベアリング

リンク Φ8-0.5mm アルミパイプ その他 ジュラルミン(20系) 慣性重量(動作部) 690g

本体総重量 約 5kg
フレーム構造 テンションロッド組み立て式


予定? ロボット性能 ハンドリング重量 max 3 kg
動作速度 ほぼモータの性能  回転アーム1/2回転 0.01秒(200mm ストローク相当)

繰り返し停止精度 ほぼモータ性能 公称 1/50000rev  実質1/5000rev ( xyz方向換算 0.05mm以下) 
無負荷 絶対位置精度 (ソフトウェア校正後) 作動範囲内  最大0.3mm
※構成データ 並びに精度測定に 3Dーメジャーリング アームを利用している為 アームの精度を上回る事が出来ない。
さらに高精度のデータを用いれば 本仕様のままで 絶対位置 0.1mm以内は可能と推測できる。
(PID制御の一部をモーター自身がコントロール不能な為 最終位置決め制御をPCから通信制御で行っている為
位置決め速度は 現状1秒程度かかっている)




    
側面  1                                      側面 アーム側 

(ヘッド部を手で動かすと ガタはなく 大きく力を加えると 多少変形する。 また動作抵抗は 殆んど無い)


       
上面  ヘッドプレートボトム位置                 上面   ヘッドプレート 左?位置 



   
側面 ヘッド最上端                 側面   ヘッドプレート 左?位置

ヘッドプレートは どの位置に移動しても 平行を保ち 回転トルクに対しても保持力を持つ

(最上端 最左端? に於も ガタ は全く生じない)



   
荷重 1.65Kg*2個                          同じく 荷重をかけて 左より?

(荷重として ステンレスの円筒を載せるが 強度に不安は無く 動作位置に寄らず 剛性を保つ)


    
同じく 荷重をかけて 左より?                       <同じく 横から見た所

(この荷重であれば アームの構成材料の曲げ応力では保持は不可能)



現状 機械のできは 予想以上に剛性があり 動きも非常にスムースである  が
スムースすぎて モータの制御(PID)が 上手くいかず 高周波を発生するか 大きな振動で踊りだしている
(踊る 周波数は 20Hz以上で 振動始めるので 少々厄介で 本体が飛んでいく始末)
ただ それだけに 機械としての 高速動作は今までに無い速度を実現可能と思われる。

また 作動抵抗がほとんど無い事より フォースフィードバックが容易にでき 位置と力の制御によりまた新たな用途も開けると
思われる。

モータの調整が進めば 動作に於けるデータを 掲げる予定である。

テスト操作パネル 及び 実動動画

現在 本機は 慶應義塾大学理工学部 三井研究室 に機構の精度研究用に納品して有ります。

技術データのダウンロード (zipにて 組立図dxf 制御プログラム 座標計算プログラム)   2013/12/9
研究開発用途向けに公開します(3Dプリンター基本機構として有用かと)  ただし成果はオープンソースに願います。