マニピュレータの設計

[KiyoshiroKawanabe]

Mobile ALOHAが使用しているViperX 300Sとsobit proのマニピュレータを参考に画像のようなマニピュレータを考えました。ハンドはないよりあったほうがわかりやすかったのでとりあえず取り付けてます。このハンドで行くわけではないです。
アーム5自由度、ハンド1自由度で使用するサーボモータはB3Mを想定しています。
しかし、参考にしたマニピュレータのペイロードが、0.75(ViperX 300S)と0.5(sobit pro)であることからわかるようにこちらの想定よりペイロードが小さくなると思います。
ペイロードに関してはこちらの説明の仕方次第で納得感を与えることができるとは思いますが。
@MibuchiYuta ペイロードの議論は、みぶの設定したシナリオ由来のところもあるけど、どうしましょうか。

[KiyoshiroKawanabe]

[yasuohayashibara]

研究ノートにも書きましたが，B3Mはディスコンですので，オープンプラットフォーム用部品としてはふさわしくないと思います．
サーボモータの型番にあまり依存しないような設計になっているとしたら良いと思いますが．．．

あと，１関節に２つのサーボモータを使用していますが，ROBOTISのサーボモータは２つ同期して動く仕組みが入っていますが，B3Mにそれがあるかは分かりませんので，確認したほうが良いと思います．
同期して動かない場合は，最悪モータを壊すことになります．

６自由度ではなく５自由度を選んだ理由が必要かなと思います．
１自由度不足していますので，選択できる姿勢に制限が生じると思います．

最終的に部品点数が少なくて作りやすい構造になれば良いと思いますが，ここから発展させてそれができるイメージがまだ持てません．（もう少し設計が進んでから議論したほうが良いかもしれません．）

[KiyoshiroKawanabe]

B3Mを使おうとした理由は、新規でサーボモータを購入する予算確保が難しいと考えたからです。
しかし、オープンプラットフォームにふさわしくない、同期して動かない、というのはおっしゃる通りです。
今後、使用するサーボモータの再検討と、新規購入金額を改めて提示します。

[KiyoshiroKawanabe]

Cybergearを使うことを想定して簡易的な３DCADを作成してみました。根元から肘、肘から手首までの軸間距離は200㎜です。
CybergearのCADモデルはgarabcadで配布されていたものを使用しています。(下記リンク)
https://grabcad.com/library/xiaomi-cybergearmotor-1/files

[KiyoshiroKawanabe]

全体像のイメージ

[KiyoshiroKawanabe]

サーボモータの使用個数：21
[内訳]
（7軸アーム、1軸ハンド）×2 = 16
上下機構：１
上半身ヨー軸：１
首3軸：３

[yasuohayashibara]

CyberGearですが，最大トルクが4Nm（瞬時は12Nm）ですので減速して使用することが必要になると思います．
あと重い（317g）ので，できるだけ手先に取り付けない方が良いと思います．
CyberGearの利用事例を見ると参考になると思います．

手先にサーボモータを取り付けるとしたら別のモータを利用した方が良いと思います．

[KiyoshiroKawanabe]

Cybergearで構成するマニピュレータの修正

• 根元のピッチ軸を減速して取り付ける
• こちらサイトの3軸マニピュレータを参考にし、肘のCybergearを根元に持ってくる
• 手首の3軸とハンドには別のモータを使用する
• Cybergearの減速器

[KiyoshiroKawanabe]

現在の設計指針

「扱いやすい1.5kgのものを持てるマニピュレータ」

• 扱いやすさ
  シンプルな構造、部品の入手性、組み立て安さ、価格、を意識して設計しています。

• 1.5kgのものを持てるマニピュレータ
  可搬重量を1.5kgに設定しています。
  設定理由を聞かれた際、「オフィスロボットは最低1.5kgのものを持てる必要があることを説明する」or「シナリオ内で1.5kgと設定しているから」、のどちらかで回答することが考えられます。
  @MibuchiYuta 以前話したとき、シナリオで指定するって話だったけど結局どうしますか？

設計状況

inventorデータは個人のGithubで管理をしている状況です。
https://github.com/KiyoshiroKawanabe/OfficeRobot

アームのフレームをミスミフレームで想定して設計してます。
以下の部品は3Dプリンタ―での作成を想定しています。

• Cybergearに取り付ける部品　Jig1.ipt
• Cybergearの減速器　　　　　PlanetaryGear-3_5xReducer.iam
• ミスミフレームの接続部品　 frame_arm.ipt

根元のピッチ軸とヨー軸に減速器を取り付けてます。
この減速器を取り付けたCybergearの計算上の最大トルクは42Nmです。開発者の実験では35Nｍ出力することを確認しています。

これから計算してからですが、根元部分は板金部品だと耐えられないことが想定されるので、そこの設計を変更していきます。

[yasuohayashibara]

ギアと関節は樹脂で大丈夫？
試しに１個作ってみると良いかもしれません．