SHIHA HANDは、BODY PROTOTYPE-00の手首、掌、指を扱う部位ページです。外見を再現するだけでなく、ARMとの着脱、指の関節包絡、把持・接触時の安全、配線、整備性を実寸で確認し、正式な駆動HAND設計へ必要な基準を作ります。
物を持てることより先に、人や物へ安全に触れられること。
外形、関節包絡、接触面、停止方法を確定してから把持力と駆動方式を選びます。
HANDの範囲
| 領域 | 主な検証対象 |
|---|---|
| 手首 | ARM接続、関節中心、着脱、構造支持、Cable Service Loop |
| 掌 | 外形、主Frame、指支持、接触面、Sensor候補、整備空間 |
| 指 | 長さ、関節包絡、外装分割、屈曲、挟み込み、交換性 |
| 把持 | 対象物との接触、滑り、過荷重、解除、失敗時の安全 |
| 外装 | 皮膚形状、柔軟部、硬質骨格との分離、清掃・交換 |
確定している基準
| 基準 | 値 | 意味 |
|---|---|---|
| WRIST Z | 835mm | 腕を自然下垂した状態の手首高。HIP基準と同高 |
| 手長 | 131mm | BODY PROTOTYPE-00の現行外観基準 |
手幅、掌厚、各指長、指節寸法、手首中心のX / Y位置は未確定です。画像からの推測値を正式寸法にせず、三面図、既存モデル、実測、出力試験を照合して確定します。
ARMとの接続
- HANDの重量、把持反力、接触荷重を前腕の主構造へ伝える。
- 電源・通信Connectorだけで構造荷重や捻り荷重を受けない。
- 位置決め、構造Lock、電源、通信、接続確認を役割ごとに分離する。
- HANDを外した状態で前腕側Connectorと可動部を保護する。
- 手首可動に必要なCable Service Loopと過屈曲防止を設ける。
内部構造
| 層 | HANDでの役割 |
|---|---|
| Skeleton | 手首から掌・指へ荷重を伝え、把持・接触反力を支持する |
| Stay | 外装、Cable、Sensor、Cover、Guides等を補助支持する |
| Actuator | 指・手首の必要な自由度を駆動する。方式・数・配置は未確定 |
小型可動フィギュアのSTLは、外装分割や簡易関節の参考として利用できますが、等身大の荷重、指厚、Cable、Actuator、接触安全を満たす正本ではありません。全体を一括拡大せず、部品ごとに外観基準と機能要件へ合わせます。
関節と可動包絡
- 手首・掌・指の関節中心、旋回軸、屈曲軸、機構端を別管理する。
- 開いた手、自然な休止姿勢、軽い握り、対象物把持の代表姿勢を比較する。
- 指同士、指と掌、指と対象物の挟み込み領域を確認する。
- 外装の柔軟性だけで過伸展や機械Limitを代替しない。
- 可動域の広さより、接触安全、外装耐久、Cable寿命を優先する。
把持の考え方
初期HANDで万能な人間同等把持を前提にしません。対象物、必要姿勢、重量、表面、壊れやすさを限定し、段階的に把持能力を検証します。
| 段階 | 検証内容 |
|---|---|
| 形状確認 | 外形、指長、休止姿勢、関節包絡を無動力で確認する |
| 受動保持 | 柔らかい対象を低荷重で支え、接触面と滑りを確認する |
| 限定把持 | 形状・重量が既知の対象だけを低出力で保持する |
| 動作連携 | ARM移動中の保持、停止、解除、失敗検出を確認する |
把持力の目標値、対応対象、Grip形式、自動把持の範囲は未確定です。壊れやすい物、人の手、身体、衣服等への接触は、通常物体とは別の厳しい制限を設けます。
接触・Sensor
- 接触の有無、過荷重、滑り、関節位置等を検出する候補を比較する。
- Sensor値だけで安全を保証せず、機械Limit、出力制限、停止経路を併用する。
- 故障・断線・値の矛盾を正常値として扱わず、安全側へ移行する。
- 触覚Sensorの種類、配置、密度、交換方法は外装構造と一体で検討する。
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。
- 指外装は関節屈曲時の重なり、隙間、挟み込み、表面連続性を確認する。
- 硬質Frame、柔軟外装、接触面を分離し、消耗部を交換可能にする。
- 位置決めPin、Magnet、小ねじ等を用途に応じて使い分ける。
- 汚れ・皮脂・摩耗を想定し、清掃と外装交換が可能な構成を検討する。
配線・電源・通信
- Actuator電源、Logic / Sensor、通信、Groundを役割ごとに識別する。
- 手首・指の曲げ領域でCableを直接擦らせず、GuidesとService Loopを設ける。
- 過電流、過熱、通信断、位置不一致を検出し、出力を停止できる構成にする。
- HANDを交換してもARM側のIdentityやCalibration情報と取り違えない接続確認を設ける。
- Connectorは構造支持から分離し、誤接続と半挿しを検出する。
安全
- 指・掌・手首の挟み込み、巻き込み、過伸展、衝突、過大把持を危険源として管理する。
- 把持中でも電源遮断・通信断・E-STOP時に危険を増やさない解除・保持方式を検討する。
- 人へ触れる動作は、物体把持より低い力・速度・可動範囲へ制限する。
- LLM出力をHANDの駆動命令へ直接接続せず、CORE-06 Body Safetyを経由する。
- 初期試験は無動力・低出力・柔らかいTest Pieceから開始する。
現在作業
- 既存STLから手首・掌・各指を分離し、左右・部位名を整理する。
- 手首Z=835mmと手長131mmへ外観基準を合わせる。
- 正面・側面・背面から手幅、掌厚、各指比率を実測する。
- 休止姿勢、開手、軽い握りで外装と関節包絡を比較する。
- 外形確定後にSkeleton、Sensor候補、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
- 手幅、掌厚、各指長・指節寸法、手首X / Y位置
- 手首・指の関節数、軸、機構中心、最終可動範囲
- Actuator方式、配置、出力、減速、保持方式
- 把持力、対応対象、Grip形式、自動把持範囲
- 触覚・力・滑りSensorの種類、配置、密度
- HAND重量、重心、外装材料、整備周期
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