ヴイストン製

アカデミック スカラロボット

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JANコード/ISBNコード:4571398312441

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アカデミック スカラロボット(Academic SCARA Robot)は、ロボットの制御技術を学習するためのロボットプログラミング教材です。座標変換などが容易な水平多関節(SCARA)型のロボットアームを採用し、物体運搬の動作を元にロボット制御プログラミングを学習できます。また、付属のペンホルダに組み替えてボールペン等を装着でき、図形描画のプログラミングも学習可能です。本体は組み立て済みで、箱を開けてすぐにプログラミングを開始できます。

アカデミック スカラロボット

商品説明



【ソフトウェアとC言語プログラミングの二通りの制御が可能】

制御方法は、シミュレータ機能搭載のモーションエディタ「SCARA Programmer」、C言語プログラミングの二通りに対応。いずれもweb上で関連ソフトウェアを無償公開し、また、基本処理を含むサンプルソースも公開しています。産業用ロボットアームをモデルにした実機を安価で導入でき、初心者でも扱いやすい環境が整っているため、教育現場などでロボット制御の学習をより効果的に行うことができます。



【用途に応じて、物体運搬と図形描画の2種類に組み替え可能】

本製品は組立完成版のため、組立ミスによる動作不調や破損などの心配がなく、プログラミング学習に専念できます。軸数は、アーム軸×2、アーム上下軸×1、ハンド回転軸×1、ハンド開閉軸×1の5軸構成です。また、付属のペンホルダ部品に組み替えることで、ペンを装着して図形描画を行うこともできます。



【製品仕様】 ■サイズ(mm):
 W210 x D230 x H200(上下軸を最大まで下げた状態、ゴム足含む)
■重量:約570g
■軸構成:
 ・アームヨー×2軸
 ・アーム上下軸
 ・ハンドヨー軸
 ・ハンド開閉軸
 (合計5軸)

■可動範囲:
 第1軸:±135°
 第2軸:±135°
 第3軸:上下±35mm
 第4軸:±150°
 第5軸:ハンド幅±10mm

■使用モータ:RS304MD(双葉電子工業)×5
■電源:ACアダプタ(DC5V)
■インターフェース:USB HID(mini-B)
■フレーム材質:樹脂

■ソフトウェア:
 1.モーションエディタ「SCARA Programmer」
 Windows XP/Vista/7/8/8.1対応(要DirectX9.0b以降)
 直交座標ベースでのポーズ指定可能、ポーズ補間方法の設定可能(直線・円弧)、
 シミュレータ機能搭載、ポーズ・モーションの教示可能、座標系の調整可能

 2.C言語サンプルソース
 Microsoft Visual Studio Express等を使用可能
 通信、モータ制御、座標変換、ポーズ補間 他、基本処理を用意
 ソフトウェア・サンプルソースは製品のダウンロードページにて公開

■その他付属物:
 USBケーブル、ACアダプタ、ボールペン、ゴム足×4、クリップ×4、
 スポンジキューブ(20mm)×3、ペンタイプ組み換え部品
 M3x10ユリヤネジ×2、専用ケース

■JANコード:4571398312441

以下にヴイストン技術スタッフによるアカデミックスカラロボットにまつわる技術的な話を掲載しております。
ご参考になれば幸いです。



【其之一 ロボットアームの座標変換】


この「アカデミック スカラロボット」は、ロボットの基本的な制御技術を学習することができるロボットプログラミング教材です。
このロボットは、水平多関節(SCARA)型ロボットアームというものに分類されます。
このタイプのロボットアームは垂直多関節型と呼ばれるタイプのロボットアームに比べて、関節角度から手先の位置を求めることが簡単にできるという特長があります。

というわけで、同じ軸数の垂直多関節型ロボットと水平多関節型ロボットにどれくらい差が出るのか、実際に計算式を算出して比較してみました!




...垂直多関節型の方はすごいことに。
やはり比較的簡単に計算可能な水平多関節型のロボットアームは、基本的な運動学・逆運動学の勉強にちょうどいいのではないでしょうか。



【其之二 ロボットアーム、逆運動学と冗長性】


今回は、スカラロボットの手先の位置を逆運動学的アプローチで制御してみたいと思います。逆運動学は、手先の位置から各関節角度を求めてロボットを制御する方法です。前回は関節角度から手先位置を求めましたので、これは文字通り逆のアプローチということになります。

スカラロボットは構造が単純ですので、手先の位置から各関節角度を導く式を幾何学的に求めてやります。式は下の画像に示した通りです。シンプルに纏まりましたね。



さてここで注目したいのは、あるひとつの手先位置にアームを導くための関節角が2種類あるということです。これは、スカラロボットに冗長性(じょうちょうせい)があることを示しています。

適度に腕を曲げた状態で机に手を置き、腕だけを動かしてみてください。手は動かさずに、腕だけを動かすことができましたか? これが冗長性です。

せっかくなので、この冗長性が良くわかりそうな動画を撮ってみました。動画中のモーション作成には、今回導出した式を活用しています。



自分で求めた式をお手軽に試すことのできるスカラロボットは、制御の学習にピッタリですね。



【其之三 スカラロボットの制御方法 〜体験談を添えて〜】

前回まで、順(逆)運動学についての投稿がありましたが…
私は学生時代、まさにこの製品を通して運動学を学ばせて頂いた一人です!!


今回は学問的な内容というよりは、どの辺りを活用させてもらったのか
半分体験談のようなことを書かせて頂こうと思います。

製品情報ページにもあるように、アカデミックスカラロボットは2通りの制御方法に対応しています。
一つはシミュレーター機能が搭載されたモーションエディタ「SCARA Programmer」、
そしてもう一つはC++言語による制御です。



SCARA Programmerは直感的に操作できるため、ロボット制御が未経験の方にもお勧めですが、
私はC++言語による制御用のサンプルソースが大いに役立ちました!

私の場合は当時に簡単なC言語の読み書きやロボットの制御については経験があったため、
比較的ハードルも高くない状態で学び始められました。

サンプルソースは目的ごとに全部で4つに分かれており、さらに日本語でのコメントが丁寧に書かれているため、C++に触れたことのなかった私でもかなり読みやすかった記憶があります。



実際の活用法としては、スカラロボットにおける運動学の計算処理を応用して、他の代表的なロボットアーム構造に対応した処理を自作し、卒業研究に使用していました(当時のソースは…どこへ行ったことやら←)。

と、思い出話をしておりましたこのサンプルソース…なんと誰でも無料でダウンロードできちゃうんです!!

ロボット制御に興味があり、プログラムが少しでも読める方は、ぜひ一度ご覧ください。
実際の動きが気になったら、ぜひアカデミックスカラロボット本体をお買い求めください!!