高強度化学繊維を用いたワイヤ駆動系のための基礎的検討溝付きプーリとニ重8の字結びによる端部固定

摘要

高強度化学繊維ロープの引張強度は，ロボット駆動系でしばしば用いられるステンレス製ワイヤロープの1.5〜2倍以上でありながら，その密度は1/5〜1/8と極めて軽量である.加えて，化学繊維ロープはしなやかで柔軟に曲げることが可能であることから，ロープの取り回しや端部に結び目を作るなど，ロボット組み立て時に扱いやすい特長を持つ.しかしながら化学繊維ロープの特性については明らかではなく，ロボットに代表されるような駆動系の機構要素として化学繊維ロープが金属製ワイヤロープの代替となり得るかどうかは，様々な特性試験を行い詳細に比較検証する必要がある.%This paper proposes a new terminal fixation method for synthetic fiber ropes, which have high tensile strength and low frictional coefficient, to achieve high strength fixation. The proposed method consists of a grooved pulley where the synthetic fiber rope is wound around, and a loop formed by a figure-eight knot hanging on a pin. The grooved pulley is used to increase mctional force using wedge effect. The radius of the pulley and shape of the groove were experimentally optimized. The strength of the loop made by a figure-eight knot was also experimentally verified by our previous work. We show that the proposed method achieves 90% fixation force against the rope breaking force. An implementation example for a tendon-driven robot is also shown.