ロボットアームは、人間の
腕と似たような機能を持つ機械的な装置です。その主な特徴は、プログラミングによって多様な動作が可能である点です。このアームは、単体の機械装置として使用されることもあれば、より複雑な
ロボットの一部として組み込まれることもあります。複数のジョイントで接続されたマニピュレーターによって、回転動作や直進動作を実現します。これにより、特定のタスクに応じて柔軟に動くことができ、幅広い応用が可能です。
ロボットアームの終端部分には、効果器として知られる
ロボットハンドがあります。この部分は、
溶接、部品を保持する、または回転させるなど、さまざまなタスクを遂行するために設計されています。例えば、自動車産業の組立ラインでは、部品の
溶接や設置などの作業を行います。また、爆発物を解除するための特別な
ロボットでは、非常に精密な機能が求められることがあります。
ロボットアームにはいくつかの種類があり、それぞれ特定の用途に特化しています。以下に代表的な
ロボットアームの種類を挙げます。
1.
直交ロボット/ガントリーロボット:主に選択と配置、シーラント充填、アーク
溶接に使用されます。三つの直進ジョイントを持ち、直交座標系で動作します。
2.
シリンダーロボット:組み立てや工具の取り扱い、スポット
溶接に使われ、円柱座標系で動作します。
3.
球体ロボット/極座標ロボット:工具の取り扱いや
溶接作業に適しており、極座標系で動作します。
4.
SCARA型ロボット:水平方向での自由な動作ができるため、選択・配置作業やシーラント充填、工具の取り扱いに多く使われます。
5.
垂直多関節ロボット:三つ以上の回転ジョイントを持ち、様々な組立作業や塗装に活用されます。
6.
並列リンクマニピュレータ:フライトシミュレーターのようなモバイルプラットフォームに使用されます。
7.
人型ロボット:独立した指を持ち、人の手の形状を模倣しています。
ロボットアームの中でも、特に注目されるのがカナダアーム(Canadarm)とその後継であるカナダアーム2です。これらは宇宙で活動する多自由度
ロボットアームで、
スペースシャトルでの衛星の設置や検査任務に使われてきました。また、
火星探査車キュリオシティにも
ロボットアームが搭載されており、地表の探索作業に必須の装置です。さらに、
チェスや
将棋といったゲームの対局を行うシステムにも
ロボットアームが用いられています。
2010年代に入ってから、低コストの
ロボットアームが市場に多く出回るようになりました。これらのアームの多くはホビーや教育向けとして販売されていますが、ラボのオートメーションにおいてオートサンプラーとして使用する提案もされています。
結論
ロボットアームは、技術の進歩によりさまざまな場面での活用が広がっています。産業のみならず、科学やエンターテインメントの分野でも重要な役割を果たしており、今後さらなる発展が期待される技術です。