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LegoパラレルCMM

研究としてパラレルメカニズムを利用したパラレルCMMの製作を行っています.この動作モデルまたはプロトタイピングとして,LegoでパラレルCMMを作りました.製作したのは,3自由度のパラレルリンクを持ったパラレルCMMです.本物の約1/4の大きさで,かなり本物に近い動作を行えます.

3自由度LegoパラレルCMM
下の絵(上は写真で,下はMLCADで作りPOVで表示したCGです)が全体像です,3組のリニアガイドを120度おきに接続してあります.各リニアガイドには,黄色いブロックが乗っていてこれが移動できます.黄色いブロックには,強力な磁石(ネオジウム磁石)が2つ入っています.これに鋼玉が乗っています.ここが球面軸受になっています.(下記参照)

3組のリニアガイドをそれぞれ移動させると,赤いMinifigが乗っている部分が3自由度で平行移動します.このような機構を利用して,三次元測定機(CMM)を作るのが研究の目的です.

パラレル01c.jpg (11264 バイト) LegoパラレルCMM(実物)

LEGOPAra-b4.JPG (10307 バイト) LegoパラレルCMM(CG)


磁石による球面軸受
2X4のブロックを繰りぬいて,中に2つの超強力な磁石が入れます.2X4のプレートで蓋をして,瞬間接着剤で固定します.このブロックに鋼玉を乗せると,鋼玉は磁石の力で動きませんが,回転はできます.

この鋼玉に,棒を付けると球面軸受となります.これは,簡単ですが非常に精度のよい球面軸受です.下の例では,棒の変わりにRoger's Connectionというおもちゃの棒(両端に磁石が入っている)を付けて,球面軸受としています.

Roger's Connectionは,5月に米国に出張したときモールの科学おもちゃの店で見つけました.種々の三次元構造が作れるので,とてもおもしろいと思います.


動作状態
動作中の動画を置いておきます.興味がある人は見てください.

デモ動作(RealMedia File 18.9秒,180KB)