並列的解法を用いた直動リンクを有するロボット機構の逆動力学計算
Abstract
伸縮動作により効率的に可動範囲が広くなる直動リンク機構は，ロボットの軽量化・コストダウンを図る上でも有効であり，多く使用される．一方，動力学補償を必要とする動作を行うロボットやマニピュレータでは，直動リンク機構の伸縮に伴う動力学の変化を補償する必要がある．筆者らは，様々な形態のリンク系に対し有効な逆動力学計算法として，並列的逆動力学計算法(以下，並列的解法)を開発してきた．この解法は，系全体を有限要素で離散化して並列的に節点力を求め，その力学的関係より動作に必要な入力トルクを算出するが，直動リンク機構の伸縮動作に対応する機能を有していなかった．そこで本研究では，直動リンク機構の伸縮動作をモデル化し，並列的解法の適用範囲を拡張することを目的とする．直動リンクを有するロボット機構を有限要素によりモデル化し，並列的解法を適用して逆動力学計算を行った例を示す．
A use of linear-motion link mechanism can effectively increase the motion range of a robot with a small cost. However, special assumptions should be made for the expansion and contraction of the link mechanism when the robot requires the dynamics compensation. The present report describes the assumption of these features in the inverse dynamics parallel solution scheme and an example of torque calculation for a walking motion.