拮抗腱駆動

メカ

概要 †

• メリット・デメリット

参考資料 †

• http://karakuri-robot.com/htmls/Wire_drive.html
• https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicetr1965/26/11/26_11_1291/_pdf
  • 多関節ワイヤ駆動の機構と制御に関して非常に分かりやすい資料。広瀬先生。
  • しかもこないだから考えていた簡便化機構についても言及されていて、メリットデメリットが書いてある
• 田所先生のワイヤ駆動のプロジェクト（奨励A）
  • https://kaken.nii.ac.jp/d/p/07750264.ja.html

メリット †

• 動力を外部に持っていける
• ゴツくなくできる
  • 高剛性＋電流or力センサのほうが，力制御の領野では成功している．
  • ゴツくても減速機がかむと非線形な変換がかんでよくわからなくなるが

デメリット †

• 力制御するには限界剛性がひもの剛性に依って決まってしまうので，必要な剛性が出なくなる
• モータアウトプットから腱駆動の間に，ひもという時間遅れと一時遅れの謎成分が入るので，制御系が破綻しやすい
• 力の0点が定義しづらい
• ひもの長さが不観測

ひもの要求機能 †

• あるところまではバネ的だが，その後急激に硬くなり剛になる

機構 †

• 拮抗にする場合、屈曲f伸展eを、空間的に対称にfefのように配置すると、スラスト方向の力を作らずすむ
• 空転プーリによるテンショナをリンク元につけることが多い。（ワイヤが空間的に広がるのを防ぐため）
• リンク先で空転プーリを加えることで、モーメントを変えることができる。
• ワイヤを通すワイヤ穴は、モーメントがかからないと近似できるので計算が楽だが、近似のせいで逆に正確な制御が聞かなくなる可能性もある。（制御が頑張ればよい）
• 複数関節を動かす時は，通過する関節で一周させればよい．
• 空転プーリのガタガタの確認は，どれだけ傾くかの計算によって直感的にわかりやすくなる。

制御 †

• 関節角とワイヤ長さの間の関係式を求める必要がある
  • ワイヤリンク元を動かすとリンク先のワイヤが全部縮む
• 両方ひっぱればコンプライアントにない．コンプライアンスは制御の問題（まあメカっていうのも考えられるけど…）