二足歩行ロボット研修 二足歩行ロボット研修(まえけん編)

二足歩行ロボット研修(まえけん編) その12~腿ロール軸の設計 前半~

二足歩行ロボット研修

こんにちは。
まえけんです。

今回から腿ロール軸の設計をしていきたいと思います。
腿ロール軸の設計をするために、腿ピッチと腿ロールの接続が関係してくるのでここから見ていきます。
設計を始める前に参考としているROBOTIS OP3の設計を見ていきたいと思います。

OP3では、腿ロール軸と腿ピッチ軸は少し離して、サーボ間にロール軸の出力が来ています。
この設計だと、腿ロール軸の長さが短くなるため、壊れにくくなって良いなと思う反面図中の赤丸部分の強度が心配になりました。
自分の機体はサーボがOP3に比べて重くなっていることと、フレームがアルミになり重くなっていることから
より負荷がかかりそうな印象を受けました。
また、腿ロールの出力軸が内側に向くことでメンテナンス性が低下することが考えられます。

そこで下図のように腿ロールと腿ピッチのサーボをくっつけて、出力軸を外向きに配置することにしました。


この配置では腿ロールと腿ピッチのサーボの隙間が短くなっているため、機械的な強度が向上すると思っています。
また、出力軸が外側を向くことで、軸周りのメンテ性も向上するかなとも思っています。
サーボ固定用のネジも内側に入り、脱落もしづらいかなという予想です。

ただ、欠点として、腿ロール軸のコの字型フレームが伸びてしまうという問題があります。
この問題はフレームの厚みを増やすことや、伸びた部分が歪まないように、側面にもうひとつ曲げ加工を加えるなどの工夫が必要になるかなと考えています。

フレームはイメージでおいてみました。
やはり長くなりますが、長くなった分を腰のフレームで支えられれば問題ないかなという気もします。

次回は腿ロールの反対軸の設計を行います。

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