筋電義手handiiiの開発(4)

筋電義手handiiiの開発(4)

exiii
exiii (ID1009) 公認maker 2014/10/02
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今回の内容は『筋電義手handiiiの開発(1)』からの続きとなります。前回は2Dによる機構の骨組みの作成と、3Dでの部品の設計、アセンブリの作成の流れをご説明しました。今回は3Dプリンタによる部品の出力と組み立てついて紹介させて頂きます。

3Dプリント

3DプリンタはSolidoodle 3を使用しました。デフォルトの品質はそれなりですが、設定を細かく調整していくことでより綺麗な出力が出来る点や、200 x 200[mm]と比較的ベッドが広い点が魅力です(ただ、この後に購入したUP! PLUS2に比べて微細形状の再現性や静音性、サポート材の剥がしやすさでは劣るため、最近はやや使用頻度が下がり気味です)。

Solidodle3[http://www.solidoodle.com]

実際に指1本分の部品を出力したものが以下の写真になります。ちなみにこの頃はまだ買ったばかりで調整が出来ていないため、かなり粗い仕上がりとなっています。お恥ずかしい…

出力した部品

組み立て

出力した部品を組み立てていきます。関節の軸には3Dプリンタ用のΦ1.75のフィラメントを使用しました。このアイデアはフランスのオープンソースロボットプロジェクトInMoov http://www.inmoov.fr/hand-and-forarm/ を参考にしています。関節軸を保持する箇所はΦ1.8のドリルで、軸受けはΦ2.0のドリルで穴を開けました。フィラメントを使う事で、長さの異なる軸を自由に作る事ができます。もちろん精度が必要な時にはこの方法は使えませんが、とりあえず作ってみるレベルの試作では十分使えます。

フィラメントを使用した関節軸とドリルによる穴あけのイメージ

動作確認

指が1本組み上がった状態で最初のテストを行ったのがこちらの動画です。想定通り、各関節が物体にならうように曲がっていることが分かります。

http://youtu.be/dIS955L-MOU

同じく指5本で組み上げた時の最初のテストがこちらの動画です。複数本の指がそれぞれに物体にならって曲がることで安定した把持が出来ています。

http://youtu.be/rozei75jwwk

狙った通りに試作が動いた時はものづくりにおいて最も嬉しい瞬間の一つです。ただし、試作の目的はあくまで課題を出すことです。「動いた、良かった」で終わらせずに、繰り返し動かすことで改善点を見つけて設計に反映していきます。この試作からもこの後に色々な課題が見えてきましたが、その辺りについてはまた別の機会に。

補足:現在の取り組み

上記では3Dプリントした部品に対し手作業で穴を開け軸を通していますが、現在はSLS方式(粉末焼結積層造形法)を利用して軸と軸穴を一体で作る事を試しています。複数の部品が組み上がった状態で出力されるため組み立てを不要に出来る可能性があります。以下はナイロン粉末の3Dプリントによりモーター以外の部分を一体で出力したものです。組立なしでも問題なく動いています。ただしまだガタが大きいので、部品同士の隙間を詰めていく必要がありそうです。こちらも進捗がありましたらまた紹介させて頂きたいと思います。

http://youtu.be/4jCBBpjWoIM

それでは、読んで頂きありがとうございました!

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