外骨格スーツのつくりかた ~skeletonicsはこうやった~

Team skeletonics:阿嘉倫大

Twitter ID:hyper_red_time

発表内容に関しまして

今発表では具体的にskeletonicsがどのようにして「つくられた」のかを中心に解説する

まずSkeletonicsとは？

スケルトニクスもしくはアームスーツで検索！

目次

チーム紹介（自己紹介）

着想

マシンの系譜

Skeletonicsのつくり方 – 仕様

– 製作とそのポイント 構成の基本概念

上半身

下半身

EXONNECS

チームの今、メンバーの今

チーム紹介 2004

沖縄高専開校

2005

「」

2006

「」

2007

「」

2008

「生命大進化」

2009

2010

2011

動画投稿

2012

EXONNECS発足

2013

☆2008年当時

・沖縄高専Aチーム 高専ロボコン全国優勝

・白久 ：班長

・玉城 ：部長、多足担当

・阿嘉 ：二足担当

・中野 ：新一年生

SKELETONICS

EXONNECS

白久 玉城 阿嘉

中野

高専ロボコン

2008年のリンク機構を扱った経験が後のskeletonicsに大きく生かされることになる

Skeletonicsの着想

＋ =

二足歩行ロボット

二倍拡大程度なら筋力的に・・・いけ・・・る・・・？

＋ =

巨大ロボット（男の子の夢） 人体

パンタグラフ 動きを拡大する機構

パンタグラフ 動きを拡大する機構

チェビシェフリンク 近似直線軌道生成

Skeletonicsの系譜 脚ver0 2/1 腰無 足首無 ・歩行不可→破棄

脚 1/1 腰無 ・歩行可→改良

脚 1/1 ・歩行可→改良

Skeletonics 完成

上半身ver1右腕 2/1 ・使用可能

上半身ver2 2/1 ・使用不可→破棄

FRPによる外装

脚 2/1 ・歩行不可→改良

脚 1.5/1 ・歩行可→採用

上半身ver1左腕 2/1

-仕様 倍率 上半身:2倍

下半身:1.5倍

重量 上半身：約15kg

下半身：約10kg

外装 FRP,塩ビ

製作期間 約半年

稼動時間 約5分

人体への負荷と拘束について

– 特に下半身において人体から外骨格を剥がす方向へ強い力が働く。そのため強力な拘束が必要だが、そのためには人体に合わせた精度の高い調整が必要

– 特に膝、次いで肩への負荷が大きい

主に使用した加工機械

– ボール盤

– バンドソー

– 旋盤

– 卓上フライス

– コンター ※NC系の機械は使っていない（多分

機構的自由度

肩 ：3

肘 ：1

腰 ：3

膝 ：1

足首 ：1

主な材料パラメータ

アルミ角パイプ：20×20 T2

アルミ角パイプ：20×20 T2

軸：鋼 φ13

軸受け：無

-製作とそのポイント（ Skeletonicsのつくり方）

構成の基本概念

上半身

–肩

–肘

下半身

–腰

–膝

–足首

構成の基本概念 上半身と下半身の機構的接続はない

下半身は股関節が、上半身は両股関節の中間位置が拡大の基点となっている。

平行リンクを扱うことで関節角度を同期している

上半身1/7

リンク構成を簡略化して表記

色ごとに対応する節が平行リンクの構成によって平行状態が常に維持されていることがわかる ↓ 平行リンクによる関節角同期

上半身2/7

上半身3/7

上半身4/7

上半身5/7

上半身6/7

人体との干渉も考慮に入れたレイアウト。人体の軸とマスター側の骨格の軸が重なるのがわかる。

上半身7/7

下半身1/2

下半身の構成の全体像

股関節の構成

膝及び足首の構成

下半身2/2

全体像

EXONNECS20 12/ 1~20 15/ 3

TEAM SKELETONICS

EXONNECS

な か の けいじゅ

中野 桂樹 (19)

担当：インターフェース

たましろ こ う き

玉城 光輝 (23)

担当：ビークルモード

あ か ともひろ

阿嘉 倫大 (23)

し ろ く たつる

白久 レイエス樹 (23)

担当：全体構想，パワードシステム

チームの今、メンバーの今

実は 上半身はver3が存在する。 下半身はver2が存在する。 EXONNECS 準備実験及びプロトタイプの製作に着手中

発表は以上です ご清聴ありがとうございました