ロボットアームジョイントの構築

私はロボット設計に非常に慣れていないため、腕の関節を組み立てるのに必要な部品を決定する必要があります。ジョイントには、リモートモーターが回転する1つのタイミングベルトプーリー、プーリーが回転する前腕、および実際には2つの平行なアームとなる上腕の部品が含まれ、プーリーを上下でつかんで支えます。タイミングベルトからの軸外トルクからのプーリー。

これらすべてを一緒にマウントする方法について、私はちょっと困っています。前腕を直接プーリーに取り付け、次に2本の平行なアーム（上腕を含む）がプーリーの上部と前腕の下部を挟みます。これは、ターンテーブルを使用して取り付けられます。シャフトをこれらに取り付ける方法についてのアイデアはありますか？または、プーリーを腕自体に取り付ける方法は？

どんな方向やリンクでも大歓迎です。探しているパーツの名前すらわかりません。

このASCIIアートモデルでは、破線（-）は腕です。左側の腕は前腕で、右側の2本の腕は上腕の2つの平行な部分です。星はベルト、棒（||）は肘の滑車| E |です。と肩| S |。

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              |E|***********|S|
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プーリーを左腕に直接取り付けて（ブッシング？）、次にターンテーブルを使用してプーリーを上腕に取り付け、別のターンテーブルを使って左腕を下腕に取り付けようと考えています。

これは、視覚化に役立つデザインの写真です。

これは、従来のスカラロボット設計を単純化したものと非常によく似ています。

これは、重量を支える軸がすべて適切に水平である、すてきなシンプルな設計です。つまり、これらの軸は負荷重量に関係なく同様に動作します。この設計の唯一の欠点は、一部の位置は左手構成からのみアクセスできること、一部は右手構成からのみアクセスできること、および一部はどちらからでもアクセスできることです（これにより、上位レベルの制御で問題が発生する可能性があります）。

これらの関節の通常の命名法は、上腕が肩の軸と肘の間にあることです。そのため、以下ではこれらの関節と呼びます。

エルボープーリーでロワーアームを回転させる場合は、固定シャフトまたはドライブシャフトを使用する必要があります。

• ドライブシャフトを使用して、プーリーとロアアームをシャフトにボルトで締め、アッパーアームの端にあるベアリングにシャフトをセットします。トルクは、ドライブシャフトを介してベルトからロアアームに伝達されます。
  • プーリーとアームの両方がおそらくこれを行うように設計されているため、このルートはより簡単です。
• 固定シャフトでは、シャフトをアッパーアームの間にしっかりとボルトで固定し、ロアアームとプーリーの両方をベアリングに取り付け、プーリーをロアアームに直接固定します。
  • この設計により、上腕の剛性が大幅に向上する可能性があります。これは、上腕の強度が心配な場合に問題になる可能性があります。

肩関節にも同様のオプションがありますが、下腕にトルクを伝達する必要があるだけでなく、上腕も回転させる必要があるという事実により複雑になっています。現在、いくつかのオプションがあります。

• ショルダーシャフトをドライブシャフトとして使用し、上腕の両半分に固定し、シャフトの回転を使用してアッパーアームを駆動し、次に固定シャフトメカニズムを使用してロアアームのプーリーを駆動します（この余分なジョイントは自由に回転します）上腕のドライブシャフト）。
  • これはおそらく最も簡単なオプションです。
• ショルダーシャフトをドライブシャフトとして使用しますが、ロアアームプーリーに固定し、シャフトの回転を使用してロアアームを駆動し、次に固定シャフトメカニズムを使用してアッパーアームを取り付けて駆動します。
  • このオプションの問題は、上腕の両方の半分に固定シャフトショルダーメカニズムを追加しない限り、片方にトルクを加えたときにもう一方にはトルクを加えないとアームがねじれてしまう可能性があることです。この問題は、ドライブシャフトのエルボーメカニズムを選択した。
• ショルダーシャフトをベースに固定し、固定シャフトメカニズムを使用してアッパーアームとロワーアームの両方を駆動します。
  • 繰り返しますが、これは全体的にやや強力なロボットになるかもしれませんが、上腕の両方の半分を駆動することに関して同じ問題があります。

この余分な複雑さは、互いに独立して（わずかに）移動できる2つの軽量アームを2倍にすることによって、上アームの強度を上げるよりも、1つの重い義務の上アームが好ましい場合がある理由です。

肘のトルクを肩の軸に伝達する必要をなくす別の方法は、下腕のモーターを上腕に取り付けることです。したがって、上腕と下腕を機械的に独立したシステムとして扱うことができ、一方の設計決定が他方に影響を与えることはありません。