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ロボットの精密動作設計とは?課題と対策・製品を解説

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研究開発・試作におけるロボットの精密動作設計とは?

計測・検査・センシング業界における研究開発・試作段階で用いられるロボットの、極めて高い精度が求められる動作を設計すること。微細な対象物の把持、高精度な位置決め、非接触での計測などを実現し、製品開発の効率化と品質向上を目指す。

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【精密測定向け】ACS-13.5-5 エアベアリングシリンダ

【精密測定向け】ACS-13.5-5 エアベアリングシリンダ
精密測定業界では、高精度な位置決めが求められます。特に、微細な部品の測定や、高精度な加工を行う際には、シリンダの動きの正確さが製品の品質を左右します。従来のシリンダでは、摩擦抵抗やバックラッシュが、精度の妨げとなることがありました。ACS-13.5-5は、エアベアリングによる非接触構造を採用し、摩擦抵抗ゼロを実現。高精度な位置決めを可能にし、測定結果の信頼性を向上させます。 【活用シーン】 ・精密測定機器 ・半導体製造装置 ・医療機器 【導入の効果】 ・高精度な位置決めによる測定精度の向上 ・装置の小型化、省スペース化 ・製品の品質向上

【研究機関向け】LTC6050 超精密ファイバーレーザー加工機

【研究機関向け】LTC6050 超精密ファイバーレーザー加工機
研究機関における試作開発では、実験の精度を左右する金属部品の精密な加工が不可欠です。特に、新素材の研究や微細構造の試作においては、高い精度と多様な加工能力が求められます。従来の加工方法では、時間やコストがかかり、研究の進捗を妨げることもありました。LTC6050は、最小ビーム径Φ10μmによるハイレベルの微細加工を実現し、研究開発における試作の効率化に貢献します。 【活用シーン】 ・新素材の研究開発 ・微細構造の試作 ・精密部品の試作 ・試作段階での形状修正 【導入の効果】 ・高精度な試作による研究成果の向上 ・試作期間の短縮 ・加工コストの削減 ・多様な金属材料への対応

【研究機関向け】SSA 単軸リニアモーターステージ

【研究機関向け】SSA 単軸リニアモーターステージ
研究機関における実験では、精密な位置決めと高速な動作が求められます。特に、微細な調整が必要な実験や、短時間で多くのデータを取得する必要がある場合、ステージの性能が実験の成否を左右します。ボールねじ方式のステージでは、加速度や速度に限界があり、実験の効率を妨げることがあります。SSA単軸リニアモーターステージは、高速・高精度な動作を実現し、実験の効率化に貢献します。 【活用シーン】 ・精密測定 ・自動化された実験装置 ・高速撮像 【導入の効果】 ・実験時間の短縮 ・データ取得量の増加 ・実験精度の向上

【研究開発向け】HIWIN 直交ロボット KKシリーズ

【研究開発向け】HIWIN 直交ロボット KKシリーズ
研究開発分野では、実験の効率化と精度の向上が常に求められています。特に、繰り返し行う実験や、精密な位置決めが必要な作業においては、作業者の負担軽減と、実験結果の再現性が重要になります。HIWIN 直交ロボット KKシリーズは、簡単な操作と組立てで、実験の自動化を支援し、研究開発の効率化に貢献します。 【活用シーン】 ・実験装置への組み込み ・サンプルの移動 ・精密な位置決め作業 【導入の効果】 ・実験の効率化 ・作業者の負担軽減 ・実験結果の再現性向上

【研究開発向け】HIWIN 単軸ロボット

【研究開発向��け】HIWIN 単軸ロボット
研究開発分野では、実験の再現性や精度の向上が常に求められています。特に、精密な位置決めや繰り返し動作が必要な実験においては、信頼性の高いロボットシステムの導入が不可欠です。単軸ロボットは、実験の効率化と精度の向上に貢献します。HIWIN 単軸ロボットは、様々な仕様のラインナップで、研究開発における多様なニーズに対応します。 【活用シーン】 ・精密測定 ・材料試験 ・自動化された実験装置 【導入の効果】 ・実験の再現性向上 ・作業効率の改善 ・実験データの信頼性向上

【研究開発向け】垂直多関節ロボット

【研究開発向け】垂直多関節ロボット
研究開発分野では、実験の効率化と精度の向上が求められます。特に、繰り返し行われる実験や、複雑な作業を伴う実験においては、作業の自動化が重要です。HIWIN垂直多関節型ロボットは、自由度が高く、広い作業範囲に対応することで、実験の効率化に貢献します。 【活用シーン】 ・材料試験 ・精密部品の組み立て ・各種測定 ・実験プロセスの自動化 【導入の効果】 ・実験の再現性の向上 ・作業時間の短縮 ・人的ミスの削減 ・研究開発の加速

研究向け/Mill-Key Pro 5040

研究向け/Mill-Key Pro 5040
研究分野における実験では、試作品の迅速な製作が求められます。特に、材料の特性を評価するためのサンプル作成や、実験装置の部品製作において、高い精度と柔軟性が重要です。Mill-Key Pro 5040は、様々な材料に対応し、カスタマイズ性も高いため、研究ニーズに合わせた加工が可能です。 【活用シーン】 ・実験用サンプル作成 ・研究用治具の製作 ・試作部品の製作 【導入の効果】 ・実験の効率化 ・試作期間の短縮 ・研究の加速

【研究開発向け】天井取付用 昇降式モニターアーム

【研究開発向け】天井取付用 昇降式モニターアーム
研究開発の現場では、実験データやシミュレーション結果を効率的に可視化し、分析することが重要です。限られたスペースの中で、複数のモニターを最適な位置に配置し、研究者が快適に作業できる環境を整える必要があります。モニターの位置調整が容易でない場合、作業効率の低下や、長時間の作業による疲労につながる可能性があります。Titan Eliteは、片手でモニターの高さを調整できるため、研究者は最適な表示位置を素早く見つけられます。 【活用シーン】 ・研究室でのデータ分析 ・実験データの可視化 ・複数モニターの効率的な配置 【導入の効果】 ・作業効率の向上 ・研究者の疲労軽減 ・データ分析の精度向上

Piezo stage ピエゾステージ

Piezo stage ピエゾステージ
P60.X250 pieozステージは、薄型のピエゾナノポジショニングステージであり、その移動範囲はXで200μmに達することができ、閉ループフィードバックセンサーを選択してより高い精度を得ることができます。 カスタム低温真空バージョンが利用可能です。 P60.X250 pieoz stage is a low-profile piezo nanopositioning stage, its travel range can reach 200μm in X, and a closed-loop feedback sensor can be selected to obtain higher precision. Custom low temperature vacuum versions available.

フォースプレート『TF-4060L』

フォースプレート『TF-4060L』
『TF-4060L』は、薄型(軽量)化をコンセプトに再設計した低床型の フォースプレートです。 重量22kgで標準型「TF-4060」に比べ軽量化を実現。 据え置き、持ち運びの両方に適しています。 【特長】 ■ロードセルを3分力(F・Y・Z)方式から5分力(3分力+X・Yモーメント)に変更 ■モーメント成分を検出することにより、トッププレートの微小なたわみを検出 ■たわみを干渉補正マトリックスで補正 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

力覚センサ『USL06-H5』

力覚センサ『USL06-H5』
『USL06-H5』は、世界最小クラスのひずみゲージ式を採用した 力覚センサ(ロードセル)です。 接触面に発生するせん断力と垂直力3分力(X・Y・Z)の検出が可能で、 3次元空間内での作用力や作用方向を把握できます。 また、当社は設計・開発・製作全てを自社で実施しており、 単軸や2軸(せん断)のみ、記載以外の定格容量や大きさなどの ご提案も可能です。 【特長】 ■小型:20mm角・厚さ5mm(USL06シリーズ)の小ささ ■製造:センサの組み立て、校正を一つ一つ実施 ■校正装置:専用の校正装置により実施。実負荷校正することで、  精度の高い製品を実現 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

圧力分布型触覚センサー『EWセンサー』

圧力分布型触覚センサー『EWセンサー』
『EWセンサー』は、より細かな動きを高速に検知できる 圧力分布型触覚センサーです。 触れる・押す等の動作を検地するだけでなく、細かなすべりや、なでる、 たたくなどの動きの、速く微小な動作を検知できます。 【特長】 ■触れた荷重とその位置を高速に検知 ■触れた位置座標を高分解能で検知 ■少ない配線で高速・高分解能の信号を出力 ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせください。

簡易プログラミングツールセット『LEAG-CAM』

簡易プログラミングツールセット『LEAG-CAM』
『LEAG-CAM』は、3次元位置・姿勢計測用の 簡易プログラミングツールセットです。 高精度マーカ計測システムを迅速に開発。 3次元計測に関する高度な知識は不要です。 また、3次元位置・角度計や3Dグラフ表示等の サンプルプログラムを同梱しております。 【特長】 ■高精度マーカ計測システムを迅速に開発 ■3次元計測に関する高度な知識は不要 ■ロボット制御や自立走行の評価を簡単に製作 ■3次元位置・角度計や3Dグラフ表示等のサンプルプログラムを同梱 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

フォースプレート

フォースプレート
3方向の力と各軸のモーメントの計6軸の力・モーメントを計測できます。 専用ソフトウェアを使用することでUSB接続のみで簡単に計測をはじめることができます。

剛体特性計測技術の最先端「レゾニック計測技術」

剛体特性計測技術の最先端「レゾニック計測技術」
「レゾニック計測技術」は、剛体の運動を知るうえで重要な質量・重心位置・慣性テンソル、すなわち剛体特性を、精度良く、そしてスピーディーに知るための新しい技術です。3タイプの製品ラインナップ(RESONIC S, RESONIC F, RESONIC K)を取揃え、レゾニック・ジャパン施設への持込み計測、お客様ご指定場所での出張計測、製品の販売から、機器のリースやレンタルに対応いたします。 【レゾニックの計測方法】 ■計測対象物をバネなどで懸架、または支持し、6自由度の自由振動を計測し剛体の質量特性を同定 ■再配置が不必要、シンプルなハードウェア、計測の自動化が可能 ■さらに高精度な計測が可能になる技術 ※詳細は資料請求して頂くかダウンロードからPDFデータをご覧下さい。

Artec Eva

Artec Eva
『Artec Eva』は、シャープでクリーン、そして正確な3Dモデルを超高速かつ 高解像度で作成するポータブル3Dスキャナです。 リバースエンジニアリングやラピッドプロトタイピング、そして正確で高品質の 3Dデータが必須となる、さまざまなアプリケーションに好適。 機械部品や家具、彫刻や人体まで、さまざまな種類の小~中型のオブジェクトを キャプチャできるよう設計された、多用途ソリューションです。 【特長】 ■ポータブル&使いやすさ ■正確で高品質な結果 ■ターゲットフリースキャン ■高速セットアップ&スキャン速度 ■AIが導入されたHDモード ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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研究開発・試作におけるロボットの精密動作設計

研究開発・試作におけるロボットの精密動作設計とは?

計測・検査・センシング業界における研究開発・試作段階で用いられるロボットの、極めて高い精度が求められる動作を設計すること。微細な対象物の把持、高精度な位置決め、非接触での計測などを実現し、製品開発の効率化と品質向上を目指す。

​課題

微細・非接触操作の難しさ

マイクロメートル以下の精度での対象物操作や、非接触での精密な計測・検査が求められる場合、ロボットアームの微細な振動や位置ずれが致命的なエラーに繋がる。

多様な形状・材質への対応

研究開発では、様々な形状、材質、物性を持つ対象物を扱う必要があり、汎用的なグリッパーやセンサーでは対応が難しく、都度カスタマイズが必要となる。

リアルタイムでのフィードバック制御

高速かつ高精度な動作を実現するためには、センサーからの情報をリアルタイムで解析し、ロボットの動作を即座に補正する高度なフィードバック制御システムが不可欠である。

シミュレーションと実機との乖離

設計段階でのシミュレーション結果と、実際の試作環境での動作に乖離が生じやすく、試行錯誤に多くの時間とコストがかかる。

​対策

高精度アクチュエータと制御

高分解能・高剛性なアクチュエータと、高度な運動学・動力学に基づいた精密な軌道計画・制御アルゴリズムを導入する。

アダプティブグリッピング機構

対象物の形状や材質に合わせて把持力を自動調整する、あるいは多様な形状に対応できるモジュール式のグリッパーシステムを開発・採用する。

統合型センサーフュージョン

画像センサー、力覚センサー、距離センサーなどを統合し、得られた情報をリアルタイムで融合・解析することで、高精度な環境認識と動作補正を実現する。

高 fidelity シミュレーション環境

物理演算エンジンやリアルタイムレンダリング技術を活用し、実機に近い環境での動作検証を可能にする高精度なシミュレーション環境を構築する。

​対策に役立つ製品例

高精度小型ロボットアーム

マイクロメートルオーダーの繰り返し位置決め精度と、低振動設計により、微細な対象物の精密な操作を実現する。

多機能センサーモジュール

高解像度カメラ、触覚センサー、レーザー変位計などを組み合わせ、対象物の形状、材質、位置を正確に把握し、リアルタイムで制御にフィードバックする。

AI駆動型動作計画ソフトウェア

学習データに基づき、複雑なタスクに対して最適な動作経路を自動生成し、シミュレーションと実機での乖離を最小限に抑える。

モジュラー式グリッパーシステム

様々な形状や材質の対象物に対応できる、交換可能なグリッパーヘッドと、対象物を傷つけずに確実に把持する機構を備えている。

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