5軸ロボットアームS750完成 

前回の4軸ロボットS740の改良型、5軸ロボットS750が完成しました。
マインドストームNXTでコントロールされたロボットアームです。

主なハードウェアの改良点は以下です。
・手首に関節が増えて、ハンドのとれる姿勢が増えた
・コンパクトで分解しにくい構造
・ウォームギアを使わず関節の減速比を小さくし、約2倍のスピードアップ
・可動範囲の拡大
・重量バランスの改善

電源とエアーが外部供給なのは前回と同じです。

増えた手首関節を利用してデモ動画をつくってみました。4つのブロックを運んで椅子のようなものをつくります。




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今回も機構に干渉しない範囲で外装をつくりました。

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カウンターウエイトにNXT本体を利用し軽量化しました。

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カウンター用の輪ゴムを目立ちにくくするカバーを加えました。

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ハンド部です。ニューマチックのシリンダーの固定にももんがさんのブログのロードオブザリングの指輪をスペーサーとして用いる方法を使わせていただきました。

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ケーブルベアがたるまなくなりました。これの名前がケーブルベアであるということをニコニコ動画のコメントで知りました。

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ヘッドライトパーツのわずかな出っ張りを利用してたるまないようにできました。

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4つあるターンテーブルのうち、両端の2つが駆動されます。
フレームはビームとリフトアームを組み合わせて歪みにくく、分解しにくい構造になっています。

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外装を外したところです。

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前作ではこの部分にはモーターが1つでしたが、今回は2つ詰め込みました。この2つのモーターが手首の姿勢をコントロールします。

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後ろ側のモーターの動力をチェーンと同軸構造を使って先端まで伝えています。

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ロボットの両脇にギアボックスがあります。

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この3つのモーターが手首の位置をコントロールしています。

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ロボットをレールから外して裏側から見たところです。真ん中に左右移動用の40歯ギアが見えます。右下のPF-Mモーターはバルブ駆動用です。8個のプーリーでレールを挟み込んでいるのは前回と同じですが、より滑らかで遊びが少なくなっています。

ソフトウェアの改良点は
・5軸同時PD制御
・動作の加減速を滑らかに
・隣り合った2つのNXT間の通信をBluetoothからセンサーポートを利用したRS485有線シリアル通信に変更
です。

このロボットアームをつくってみて分かったことは、レゴで垂直多関節型のロボットアームは非常に精度を出すことが難しいということです。

レゴの自動車工場やレゴがレゴを組み立てるロボットなど精度が求められるレゴロボットを作っている方は、ほぼ必ず直交軸型のロボットを使っている理由がよく分かりました。

どうしても回転関節では、根元の小さな角度のずれでも、先端では大きなずれとなってしまいます。

レゴにおいて、あえて回転関節を用いてロボットを作るメリットは以下のように思います。
・やや高価なパーツであるラックギアやチェーンを使わないのでコストが安い。
・ロボットの大きさに対して可動範囲が広い。
・プログラミングに達成感がある。
・かっこいい(個人的意見)

NXT STEP で紹介されました。感謝です。
http://thenxtstep.blogspot.jp/2012/09/nxt-5-axis-robot-s750-makes-chair.html

コメント

動画はUPした日に観ました。その時は私のロボアームを解体した後で、同じ事をさせたかったな。急ぎすぎたか(泣

私のロボアームは回転運動が中心で精度は良くないです。低速モードで誤魔化してるだけ。持ち直ししないと組み立できないから10分以上かかりそうです(笑

それにしても産業ロボの完成形をみてるようで、素晴らしいの一言です。

>ももんがさん

いつもご視聴ありがとうございます。
あのロボットアームをすぐ解体したのはもったいないです。ももんがさんのロボットアームは1モーターで動いているので、機構的にすごいと思いました。根元関節がリニアアクチュエータな分これより精度が良さそうに見えます。
このロボットはプログラム側で補正してもかなり精度が悪いです。

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