SHIHA ARMは、BODY PROTOTYPE-00の肩、上腕、肘、前腕を扱う部位ページです。1510mm等身大のZ基準へ既存可動モデルを合わせ、外形、関節中心、可動包絡、TORSO・HANDとの接続、衣装干渉を確認してから、正式な内部フレームと駆動構造へ進みます。
腕を動かす機構より先に、腕が正しい位置と形で動ける空間を確定する。
外形と関節包絡が決まる前に、Motorや軸数を最終仕様として固定しません。
ARMの範囲
| 領域 | 主な検証対象 |
|---|---|
| 肩 | TORSO接続、関節中心、胸郭・腋・衣装との干渉、上腕可動包絡 |
| 上腕 | 外形、内部Skeleton、Actuator候補空間、配線・保守経路 |
| 肘 | 関節中心、屈曲包絡、外装分割、挟み込み、Cable Service Loop |
| 前腕 | 外形、回転・屈曲候補、HAND接続、配線、重量配分 |
| 手首接続 | HAND側Interface、着脱、通信・電源・Sensor経路 |
確定しているZ基準
| 基準点 | Z座標 | 意味 |
|---|---|---|
| SHOULDER | 1270mm | 肩関節・上肢付根の全身共通基準 |
| ELBOW | 1034mm | 腕を自然下垂した状態の肘基準 |
| WRIST | 835mm | 腕を自然下垂した状態の手首基準。HIP基準と同高 |
これらは全身のZ方向基準です。肩の左右位置、片腕幅、上腕・前腕の断面、関節機構中心、前後位置は未確定であり、正面・側面・背面図と既存モデルを照合して決定します。
TORSOとの接続
- 肩関節の主荷重はTORSOの胸部固定Blockへ伝える。
- 胸郭外装や腋部外装へ構造荷重を負担させない。
- 肩可動時に胸部搭載区画、胸郭Frame、衣装、髪へ干渉しない包絡を確保する。
- 左右ARMは同じ基準でMirror管理しつつ、配線・搭載物の差異を別途記録する。
- ARMを外した状態でもTORSO側Connectorと可動部を保護できる構成を検討する。
HANDとの接続
前腕とHANDの境界では、構造支持、位置決め、着脱、電源、通信、Sensor経路を分けます。HANDの重量や把持反力を電気Connectorだけで受けず、手首の主構造へ伝えます。
- 手首中心と外形の連続性をBODY-DATUMへ整合させる。
- HAND着脱時にConnectorへ横荷重・捻り荷重を加えない。
- 指・掌Sensor、Actuator、接触情報の経路を前腕I/Oへ接続する。
- 手首可動部へ必要なService Loopと過屈曲防止を設ける。
内部構造
| 層 | ARMでの役割 |
|---|---|
| Skeleton | 肩から手首までの主荷重、関節反力、HANDからの荷重を支持する |
| Stay | 外装、配線、Sensor、Cover、Cable Guide等を補助支持する |
| Actuator | 必要な自由度を能動駆動する。形式・配置・出力は外形確定後に選定する |
PROTOTYPE-00では、既存可動モデルの部位別STLをX / Y / Z軸ごとに調整し、外形と関節位置を先に確認します。局所的に異なる拡大率が必要な場合はBlender上で部分調整し、その結果を正式Frame設計へ渡します。
関節基準と可動包絡
- 関節を単一の見かけ点ではなく、中心、旋回・Slide軸、機構上下端、支点・力点・作用点として別管理する。
- 自然下垂、前方挙上、側方挙上、肘屈曲等の代表姿勢で外装包絡を比較する。
- 腋、肘内側、手首で外装同士の衝突・挟み込みを確認する。
- 可動域を広げることより、外装・配線・衣装・安全を優先する。
- 腕を真横へ伸ばす試験は、仮設Rackの内幅900mmだけでは不足する可能性があるため、正面側の開放空間を使う。
外装とClearance
- 可動部の基準Clearanceは片側0.3mm、着脱部は片側0.2mmを初期基準とする。
- PLA試験片と実際の造形方向で、軸・Sleeve・Coverの嵌合を確認する。
- 外装は位置決めPin、Magnet、小ねじ等で着脱できる構成とする。
- 肘・肩の外装分割線は、最大屈曲時の重なりと露出を比較して決める。
- 外装を外さず確認する点検箇所と、外装を外して交換する機構を分ける。
標準衣装C-01との整合
- 白半袖Blouseの袖口、肩、腋がARM外装と干渉しないことを確認する。
- 肩可動でBlouseを過度に引っ張らず、TORSO背面Service開口へ荷重を伝えない。
- 衣装を着たまま必要な日常点検ができる範囲を定める。
- ARMの着脱・大規模整備では、衣装を先に外す安全な手順を設定する。
配線・通信
- Power、Communication、Sensor、Actuator系統を識別可能にする。
- 肩・肘・手首に曲げ・捻りを吸収するService Loopを設ける。
- Cableを関節の挟み込み領域、外装摺動面、鋭利Edgeから離す。
- 可動回数、曲率、固定点、交換方向を記録し、消耗部品として点検する。
- Connectorへ構造荷重を負担させず、着脱時に誤接続を防ぐ。
安全
- 肩・肘・手首の挟み込み、巻き込み、過伸展、衝突を危険源として管理する。
- 関節ごとに機械Limit、Software Limit、異常検出、Safe Poseを検討する。
- 通信断、Sensor不一致、過電流、過熱時は新しい動作を停止する。
- LLM出力をActuator命令へ直接接続せず、CORE-06 Body Safetyを経由する。
- PROTOTYPE-00の初期検証は無動力または低出力で行い、人が支えた状態で高出力試験をしない。
現在作業
- 既存STLから肩・上腕・肘・前腕を分離し、左右と部位名を整理する。
- 肩1270mm、肘1034mm、手首835mmへZ方向を合わせる。
- 正面・側面・背面図から片腕幅と前後厚みを測定する。
- 代表姿勢でTORSO、外装、衣装、HANDとの干渉を確認する。
- 関節包絡確定後にSkeleton、Stay、Actuator候補空間を配置する。
未確定事項
- Document ID、Revision、Document Kind、Development Status表示設定
- 肩のX / Y位置、片腕幅、上腕・前腕断面
- 肩・肘・手首の軸数、機構中心、最終可動範囲
- Actuator方式、Torque、速度、減速、Brake
- ARM全体と各部の重量・重心
- 電源、通信、Sensor、Connectorの正式構成
- 外装分割、材料、表面、整備周期
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