パラレルロボットとは

パラレルマニピュレータとも呼ばれるパラレルロボットは、大きな負荷を操作するための安定性、剛性、精度の点で非常に優れたパフォーマンスを発揮するメカニズムです。 パラレルロボットは、互いに平行に機能する3つ以上の回転軸またはプリズム軸で構成されます。 これらは、フライトシミュレータや天文学などの多くのアプリケーションで使用されており、工作機械業界で人気が高まっています。 これらのタイプのロボットの例には、デルタ、ヘキサポッド、およびトリセプトロボットがあります。

平行機構、特に六脚に関連する英語およびフランスの幾何学者による理論的研究は、何世紀も遡ります。 ホーマーは、彼の叙事詩『イリアッド』で、歩行用三脚について説明しています。 アリストテレスは、他の人の意志に従うこのようなメカニズムを想像しました。 最初のパラレルロボットは、1921年に「ロボット」という用語が生み出されてからわずか17年後です。自動スプレー塗装用に設計されており、一般に設計された最初の産業用パラレルロボットと考えられています。

ロボット工学に関して言えば、エンドエフェクタはロボットアームの先端にある剛体です。 ロボットの各リンクの接続度は、ジョイントによってリンクに取り付けられた剛体の数です。 閉ループキネマティックチェーンでは、リンクではなく、リンクの1つが3以上の接続度を持っています。 パラレルロボットは、エンドエフェクターが閉じたループを形成する複数の運動連鎖を介してベースに接続されるメカニズムです。

パラレルロボットのエンドエフェクタは複数の場所でサポートされているため、高い構造剛性が得られます。 エンドエフェクタをベースプラットフォームに接続する脚が多数あります。 パラレルロボットの構築は簡単です。 これらの機能により、パラレルロボットは広範囲の動作が可能になります。 ただし、主な欠点は、脚が衝突する可能性があるため、ワークスペースが限られていることです。

産業目的でより頻繁に使用されるのは、シリアルマニピュレーターとして知られるロボットです。 肘、手首、肩の形を形成するように構築されています。 パラレルマニピュレータに対するシリアルマニピュレータの主な利点の1つは、大きなワークスペースです。 シリアルマニピュレーターは、最も一般的な産業用ロボットです。

ロボットの運動の研究であるロボットの運動学の進歩により、手術、製造、移動、生体力学などのさまざまな分野での応用が可能になりました。 ロボットの運動学は、モバイルロボットの運動学、ヒューマノイドの運動学、パラレルロボットの運動学、シリアルマニピュレーターの運動学に分けることができます。 すべてのリンクの速度、加速度、および位置の分析は、運動を引き起こす力を考慮せずに計算されます。

パラレルロボットの別の用途は、高速で高精度の位置決めです。 この例は、プリント回路基板のアセンブリです。 パラレルロボットは、エンドエフェクタに取り付けられることにより、シリアルマニピュレータのマイクロマニピュレータとして機能することもできます。