ロボットアーム設計

質問

画像のようなロボットアームを設計しようと思っています。ロボットアームのリンクを設計するときに強度計算をしたいのですがどのようにしたら良いかわかりません。教えてください。

※OKWAVEより補足：「技術の森( 開発・設計)」についての質問です。

回答No.5

lumiheart · ベストアンサー

正攻法は前出の先生方が挙げていらっしゃるんだけどね
正攻法でやってたら何十年掛かる事やら
（概ね10年以上、数億円は覚悟してね）
FANUCが積み重ねてきた開発期間そのまんまご自身で辿ることになる
そうでなく手っ取り早く安価に解決するには
リバースエンジニアリング
https://it-trend.jp/cyber_attack/article/442-0045

差し当って現状の市販ロボットのアーム寸法、モータ容量及び可搬重量を調べましょうね
https://www.yamaha-motor.co.jp/robot/lineup/ykxg/yk-xe/
https://www.iai-robot.co.jp/product/feature/unit/index.html
https://www.fa.omron.co.jp/products/family/3739/
https://www.e-mechatronics.com/product/robot/lineup/hc/index.html
https://www.fanuc.co.jp/ja/product/robot/f_r_collabo.html

リバースエンジニアリング自体は違法でもないよ
リバースエンジニアリングして出来た製品を売って儲けた時に問題になるけど

有名どころでは昔から自動車メーカはライバルメーカの車を入手して分解調査してるし
https://mfg-anime.com/

因みに数万円の予算しかないよなら
https://kondo-robot.com/product/03157
https://www.monotaro.com/g/04357524/
ロボット KXRシリーズ￥33,900

回答No.4

ohkawa3

回答(2)(3)です。
ご質問者さんのお立場が不明なので、見当違いな回答をしてしまったかもしれません。もしかすれば、次のURLのような情報の方が有益かもしれませんので、目を通してみてください。
https://robokaru.jp/fundamental-knowledge/self-made_robotarm/

回答No.3

ohkawa3

ごく一部のことしかお伝えすることができませんが・・・・、
静荷重に対しては、下図のようにアームを水平方向にに目いっぱい伸ばした場合が、リンクに掛かるモーメント荷重が大きくなると思います。
まずは、このような状態で、最大質量のワークを負荷した場合に、各リンク部分に加わる力を計算して所要の寸法を計算してください。
アームを動かせば、加速度に基づく力も掛かりますから、その値も加えて所要の寸法をし直してください。
このような手順を繰り返して、最大のパフォーマンスが得られる設計に近づけていくことになると思います。
近似の製品があれば、その設計をコピーした寸法から、ご所望の方法にチューニングしていく方が、目的の設計に速く到達できるかもしれません。

回答No.2

ohkawa3

回答(1)さんのご提示に加え、
アーム（ワーク）をどの程度の加速度で動かしたいかも重要な設計条件です。
また、アームを動かして、ワークを移動させた際に、どの程度の位置精度を要求したいかも設計に関わります。

ストレートな「答え」が欲しいお気持ちは理解できますが、きびきびした動きと位置精度とを両立することをご所望であれば、試行錯誤による手法を併用することがよさそうに思います。

回答No.1

MT765

リンクに作用する力は
・重力（自重による）
・荷重（ものを持ち上げたりするときにかかる力）
・モーメント（アームが動くときにかかる力）
などです。

これらの力に対して耐えられる材料・形状にする必要があります。

まずは構造自体を決定し必要な強度を求めてそれから形状を決定してください。