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ロボットハンドの設計・製作(H20)

大学校及び設置科	沖縄職業能力開発大学校　制御技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術	安全衛生、機械加工、マイコン制御、センサ工学、メカニズム、設計・製図、CAD
課題に取り組む推奨段階	マイコン制御実習及び機械加工実習終了後
課題によって養成する知識、技能・技術	課題を通して、主にマイコン制御及び機械加工技術の実践力を身に付けます。

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製作の目的と概要

近年、ヒューマノイドロボット（人型ロボット）の開発が盛んに行われています。今回の総合制作実習では、人の機能として一番身近な”手”の動きに焦点を当て、ハンドロボットの設計・製作をテーマとしました。また、設計・製作においては、以下の点を目標としました。

　?.人の手のサイズにする
　?.外観を手の形にできる限り近くする
　?.本体重量の軽量化に努める

成果

ロボットハンド本体及び各指の寸法は、製作者自身の手を実測した値を参考にしています。また、外観を実際の手に近くするために、動力伝達部は可能な限り内部に収める仕様にしました。そのため動作する骨格部分を人のような内部に作らず、甲殻類のような外骨格形状での仕様で設計しました。最終的には、指の内側を2本のリンクで支持する機構としました。本体重量においては、軽量化するために動力源をDCモーター1つで駆動できる機構しました。把持動作は、DCモーター1つで駆動する仕様のため、指部ではナイロン糸を使用し、指部と動力間ではゴムを使用して、これらを牽引することで実現することができました。また、対象物の形状に合わせた把持動作は、上記の指部と動力間のゴムで違差を吸収する仕様としました。今回の総合制作実習により、イメージ通りに製作することの難しさを実感しました。図1は、詳細設計時に行った3次元CADによる指機構検証の様子です。

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