論文の概要: Low Clearance Hinge Joint Mechanism Based on 3D Printing on Sheet Fabrication Methodology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.15276v1
- Date: Mon, 14 Sep 2026 09:35:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 07:15:06.209631
- Title: Low Clearance Hinge Joint Mechanism Based on 3D Printing on Sheet Fabrication Methodology
- Title（参考訳）: 薄板加工法における3次元印刷による低クリアランスヒンジ接合機構
- Abstract要約: 本稿では, シート加工法における3Dプリンティングに基づく低クリアランスヒンジ接合機構を提案する。
組立時に一般的に用いられる接着剤を不要にすることで、従来の折り紙製造の限界を克服する。
提案したヒンジ関節機構を3自由度デルタロボットマニピュレータに適用し,低クリアランスで高精度な動作を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.67049374112713
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper presents a low-clearance hinge joint mechanism based on the 3D printing on sheet fabrication method. This approach simplifies the fabrication of hinge mechanisms and overcomes limitations of conventional origami manufacturing by eliminating the need for adhesives commonly used during assembly, making it suitable for robots at the tens-of-centimeters scale. The advantages and disadvantages of three types of hinge joint mechanisms are compared, and a hinge joint that can be designed with low clearance for various facet thicknesses is selected. Based on the selected hinge joint, the twisting angle and bending force are analyzed, leading to the implementation of a clearance of 0.1 mm. Torsional resistance is experimentally evaluated to measure the torque required for twisting caused by plastic deformation and clearance. The results show that the torque associated with plastic deformation is sufficient to constrain the undesired degrees of freedom of the hinge joint, while the torque required for twisting due to clearance is minimal. Based on the analyzed data, the proposed hinge joint mechanism is applied to a 3-degree-of-freedom delta robot manipulator, demonstrating precise motion with low clearance.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, シート加工法における3Dプリンティングに基づく低クリアランスヒンジ接合機構を提案する。
本手法はヒンジ機構の製作を簡略化し、組立時に一般的な接着剤を不要にすることで従来の折り紙製造の限界を克服し、数十人規模のロボットに適している。
3種類のヒンジ継手機構の利点と欠点を比較検討し, 種々の面厚に対して低クリアランスで設計できるヒンジ継手を選択する。
選択したヒンジ継手に基づいてねじれ角と曲げ力を分析し,0.1mmのクリアランスを実現した。
塑性変形とクリアランスによるねじれに要するトルクを測定するために, ねじり抵抗を実験的に評価した。
その結果, 塑性変形に伴うトルクはヒンジ関節の自由度を抑えるのに十分であり, クリアランスによるねじれに要するトルクは最小限であることがわかった。
解析データに基づいて,提案したヒンジ関節機構を3自由度デルタロボットマニピュレータに適用し,低クリアランスで高精度な動作を示す。
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