CN105960311B - 线驱动装置以及机械手 - Google Patents

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Abstract

不使线相对滑轮滑动而补偿松弛。提供一种线驱动装置(1)，其具有：一对线(17、18)，它们的一端安装于可动部件(16)，对该可动部件进行对抗式驱动；一对滑轮(20、21)，它们固定有各线的另一端并且卷绕各线；一对从动齿轮(22、23)，它们分别同轴地固定于各滑轮上；驱动齿轮(24)，其与产生动力的驱动源连接；以及一对可动齿轮(25、26)，它们分别配置于驱动齿轮与各从动齿轮之间，能够从驱动齿轮向从动齿轮传递驱动源的动力，可动齿轮能够移动地被设置成，当驱动齿轮向线被卷绕于滑轮的方向旋转时，该可动齿轮能够与驱动齿轮和从动齿轮啮合，当驱动齿轮向线从滑轮放出的方向旋转时，该可动齿轮能够脱离与驱动齿轮和从动齿轮中的至少一方的啮合。

Description

线驱动装置以及机械手
技术领域
本发明涉及线驱动装置以及机械手。
背景技术
以往，公知有一种机械手，该机械手具有线驱动装置，所述线驱动装置用线来连接驱动源与输出轴，并借助由驱动源施加给线的张力来驱动输出轴(例如，参照专利文献1)。
该线驱动装置具有与电动机连接的输入滑轮、安装于可动部件的输出滑轮、张紧滑轮以及架设于这些滑轮上对输出滑轮进行对抗式驱动的线。
张紧滑轮利用弹簧而在输入滑轮侧对线施加张力来消除线的松弛。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4145464号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，专利文献1的线驱动装置一方面通过使线与输入滑轮摩擦而向线传递电动机的动力，另一方面，通过使线和输入滑轮滑动而将剩余的线卷绕于张紧滑轮，因此具有难以设定线与滑轮之间的摩擦系数的问题。即，若使摩擦系数过大，则线和输入滑轮不滑动而在线上产生松弛，另一方面，若使摩擦系数过小，则存在牵引时线和输入滑轮滑动而无法传递较大的张力的问题。尤其是在柔性内窥镜或其处置器具等线驱动路径长度较长的设备中，不能忽略牵引时线的伸长，重要的是一边通过对抗式驱动来补偿成对送出的线的松弛，一边进行精确输入。
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种不使线相对于滑轮滑动就能够补偿松弛的线驱动装置以及机械手。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明提供以下的方案。
本发明的一个方式是线驱动装置，该线驱动装置具有：一对线，它们的一端安装于可动部件，对该可动部件进行对抗式驱动；一对滑轮，它们固定有各该线的另一端并且对各线进行卷绕；一对从动齿轮，它们分别同轴地固定于各该滑轮上；驱动齿轮，其与产生动力的驱动源连接；以及一对可动齿轮，它们分别配置于该驱动齿轮与各所述从动齿轮之间，能够从所述驱动齿轮向所述从动齿轮传递驱动源的动力，各该可动齿轮能够移动地被设置成，当所述驱动齿轮向使所述线卷绕于所述滑轮的方向旋转时，该可动齿轮与所述驱动齿轮和所述从动齿轮啮合，当所述驱动齿轮向使所述线从所述滑轮放出的方向旋转时，该可动齿轮脱离与所述驱动齿轮和所述从动齿轮中的至少一方的啮合。
根据本方式的线驱动装置，当使驱动源向一个方向驱动时，安装于驱动源的驱动齿轮向一个方向进行动作。此时，由于驱动齿轮向将固定于一方的滑轮的一方的线卷绕在滑轮上的方向旋转，因此一方的可动齿轮向与一方的从动齿轮和驱动齿轮啮合的方向移动，其中该一方的从动齿轮固定于对该一方的线进行卷绕的滑轮。由此，驱动源的动力经由驱动齿轮、可动齿轮以及从动齿轮传递给一方的滑轮，通过使线卷绕于滑轮来增加线的张力，从而使安装有线的一端的可动部件向一个方向驱动。
另一方面，对于固定于另一方的滑轮的另一方的线来说，由于驱动齿轮向从滑轮放出线的方向旋转，因此使另一方的可动齿轮向脱离与另一方的从动齿轮和驱动齿轮中的至少一方啮合的方向移动。因此，另一方的线不基于驱动齿轮与可动齿轮和从动齿轮的啮合而进行强制放出，而是根据其张力而被动地放出。
即，即使驱动齿轮被驱动成使一方的线通过被牵引而伸长且比可动部件的移动量大而卷绕于一方的滑轮，由于另一方的线被放出与可动部件的移动量相应的部分，因此能够防止产生松弛。
其结果是，线的牵引和防止松弛不像以往那样通过使线和滑轮滑动来进行，而通过齿轮的啮合来进行，因此无需调整不可靠的摩擦系数就能够更可靠地进行松弛补偿，并且能够对可动部件进行对抗式驱动。
在上述方式中，也可以具有制动单元，所述制动单元在施加给所述滑轮的扭矩是规定值以下的情况下，将该滑轮的旋转维持成静止状态。
这样，当驱动齿轮与可动齿轮和从动齿轮中的至少一方的啮合脱离时，由于通过制动单元将滑轮维持在静止状态，因此能够防止滑轮意外地旋转而使线放出的不良情况。
并且，在上述方式中，也可以具有对各所述滑轮向卷绕所述线的方向施力的卷绕施力单元。
这样，当驱动齿轮与可动齿轮和从动齿轮中的至少一方的啮合脱离时，由于利用被卷绕施力单元向卷绕线的方向施力的滑轮来卷绕线，因此能够防止线被意外地从滑轮放出的不良情况。
并且，在上述方式中，也可以具有对所述可动齿轮向与所述驱动齿轮和所述从动齿轮啮合的方向施力的可动齿轮施力单元。
这样，被可动齿轮施力单元施力的可动齿轮成为与驱动齿轮和从动齿轮啮合的状态，当驱动齿轮向卷绕线的方向旋转时，迅速地经由可动齿轮向从动齿轮传递动力，当驱动齿轮向放出线的方向旋转时，能够利用通过可动齿轮的移动而脱离啮合的所谓的“跳齿”来切断动力的传递。
并且，本发明的其他方式提供一种具有上述任意一项的线驱动装置以及能够移动地支承所述可动部件的关节的机械手。
根据本方式，由于利用线驱动装置来防止线的松弛，因此当可动部件的移动方向反转时，能够防止产生在使松弛消除的时间内停止可动部件的动作的不良情况，能够无滞后地迅速进行动作。
发明效果
根据本发明，具有不使线相对于滑轮滑动就能够补偿松弛的效果。
附图说明
图1是示出应用本发明的一个实施方式的机械手的治疗用机械手系统的整体结构图。
图2是示出本发明的一个实施方式的机械手的概要图。
图3是示出图2的机械手的前端执行器开始向一个方向驱动的状态的概要图。
图4是示出图2的机械手的前端执行器进一步向与图3相同的方向驱动的状态的概要图。
图5是示出在图2的机械手的线驱动装置中线卷绕的状态的局部放大图。
图6是示出在图2的机械手的线驱动装置中线被放出的状态的局部放大图。
图7是示出设置于图2的机械手的线驱动装置的可动齿轮和中间滑轮的放大纵向剖视图。
图8是示出在图2的机械手的线驱动装置的第一变形例中线卷绕的状态的局部放大图。
图9是示出在图2的机械手的线驱动装置的第一变形例中线被放出的状态的局部放大图。
图10是示出图2的机械手的线驱动装置的第二变形例的概要图。
图11是示出图2的机械手的线驱动装置的第三变形例的概要图。
图12是示出图2的机械手的线驱动装置的第四变形例的概要图。
图13是示出图2的机械手的线驱动装置的第五变形例的概要图。
图14的(a)是示出图2的机械手的线驱动装置的第六变形例的结构的概要图，图14的(b)是示出图2的机械手的线驱动装置的第六变形例的驱动齿轮向一个方向旋转时的齿轮的动作的概要图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的一个实施方式的线驱动装置1和机械手2进行说明。
本实施方式的机械手2例如是经由内窥镜3的插入部4所具有的钳子通道(省略图示)等而导入到体内进行患部等的处置的处置器具，在图1所示的治疗用机械手系统5中使用。
如图1所示，治疗用机械手系统5具有：内窥镜3，其具有插入到体内的插入部4；操作部6，其由手术人员等操作人员O进行操作而输出操作指示；显示部7，其用于显示由内窥镜3获取的图像；以及控制部8，其根据操作指示来控制内窥镜3和机械手2。
如图1所示，操作部6具有安装于操作台9的一对操作臂10、11和配置于地面F上的脚踏开关12。操作臂10、11具有多关节结构。操作臂10用于对内窥镜3的插入部4的弯曲部进行弯曲操作，操作臂11用于对机械手2进行弯曲操作。
看护人员(未图示)使患者P躺在一侧配置有操作部6的手术台13上，并进行消毒、麻醉等适当的处理。
操作人员O对看护人员进行指示使从患者P的肛门向大肠内导入插入部4。操作人员O操作操作臂10使插入部4前端的弯曲部适当弯曲，使机械手2的前端突出的前端面与患部对置。
如图2所示，本实施方式的机械手2呈插入状态配置于插入部4的钳子通道内，在模仿插入部4的弯曲而进行弯曲的细长的柔性部14的前端具有前端执行器16，该前端执行器16具有至少一个关节15。并且，机械手2具有：线驱动装置1，其在柔性部14的基端侧对使关节15进行动作的线17、18进行驱动；以及驱动部19，其根据来自控制部8的指令信号向线驱动装置1提供动力。
前端执行器16的关节15使前端部(可动部件)16a绕与柔性部14的长度轴垂直的轴线摆动，在前端部16a固定有被支承为能够相对于柔性部14绕轴线旋转的前端滑轮16b。图中，仅示出了一个关节15，但也可以具有多个。
本实施方式的线驱动装置1具有：一对线17、18，它们的一端固定于前端滑轮16b；一对卷绕滑轮20、21，它们固定有各线17、18的另一端，并且对各线17、18进行卷绕；一对从动齿轮22、23，它们分别同轴地固定于各卷绕滑轮20、21上；单独的驱动齿轮24，其与驱动部19连接，向两个方向进行旋转驱动；以及一对可动齿轮25、26，它们分别配置于该驱动齿轮24与各从动齿轮22、23之间。
驱动部19例如具有未图示的电动机，该驱动部19利用与齿轮24直接连接或者经由滑轮/传送带等传递机构的方法而能够向驱动齿轮24输入动力。
各线17、18的前端部固定于前端滑轮16b上，并且从各固定点17a、18a向相反方向卷绕于前端滑轮16b上，通过向各线17、18施加牵引力，能够使前端滑轮16b分别绕顺时针或逆时针进行对抗式驱动。
可动齿轮25、26被支承为能够在如图5所示那样与驱动齿轮24和从动齿轮22(23)的双方啮合的位置与如图6点划线所示那样脱离与驱动齿轮24和从动齿轮23(22)的啮合的位置之间移动。具体来说，如图7所示，可动齿轮25、26可旋转地支承于托架27上，在托架27上设置有供可动齿轮25、26的轴25a、26a贯穿的长孔28。
由此，可动齿轮25、26在轴25a、26a能够在长孔28内移动的整个范围内能够在与轴25a、26a交叉的方向上移动。轴25a、26a在长孔中的移动量只要是可动齿轮25、26与驱动齿轮24和从动齿轮22、23中的至少一方的啮合能够脱离(跳齿)的程度即可。
托架27的长孔28例如相对于连结与驱动齿轮24和从动齿轮22(23)的双方啮合的状态的可动齿轮25(26)的中心与驱动齿轮24的中心的直线来说，与该直线交叉且向远离从动齿轮22(23)的方向延伸。由此，当可动齿轮25(26)的轴25a(26a)配置于长孔28的一端侧时，可动齿轮25(26)与驱动齿轮24和从动齿轮22(23)双方啮合，当可动齿轮25(26)的轴25a(26a)配置于长孔28的另一端侧时，可动齿轮25(26)向远离驱动齿轮24和从动齿轮22(23)的双方的位置移动。
并且，在前端滑轮16b与卷绕滑轮20、21之间，悬挂线17、18的中间滑轮29、30能够相对于可动齿轮25、26独立地旋转且同轴地安装于可动齿轮25、26的轴25a、26b上。线17、18被悬挂在中间滑轮29、30的与驱动齿轮24相反侧的侧面上，通过对线施加张力而向使可动齿轮25、26与驱动齿轮24啮合的方向按压。
并且，在本实施方式的线驱动装置1中设置有用于将从动齿轮22、23维持成静止状态的制动单元31。例如在图2所示的例子中，制动单元31具有配置于从动齿轮22、23的齿槽中的卡合部31a以及将该卡合部31a施力到齿槽内的板簧31b。由此，当可动齿轮25、26与驱动齿轮24和从动齿轮22、23啮合而从动齿轮22、23进行旋转驱动时，板簧31b变形而卡合部31a从齿槽内脱离，使从动齿轮22、23旋转。另一方面，当可动齿轮25、26与驱动齿轮24和从动齿轮22、23的啮合脱离时，只要不向线17、18作用规定以上的张力，卡合部31a都位于齿槽内，并在该位置将从动齿轮22、23维持成静止状态。即，在施加给卷绕滑轮20、21的扭矩在规定值以下的情况下，卷绕滑轮20、21的旋转被维持在静止状态。
下面，对这样构成的本实施方式的线驱动装置1以及机械手2的作用进行说明。
在治疗用机械手系统5中，当通过对操作部6的操作臂11进行操作而将操作指示输入给控制部8时，控制部8使机械手2的驱动部19进行动作，来自驱动部19的动力被输入给线驱动装置1。
在输入操作指示以使得机械手2的前端的前端执行器16绕前端滑轮16b的轴线向一个方向摆动的情况下，使驱动齿轮24借助从驱动部19传递来的动力向一个方向(图3所示的箭头A的方向)旋转。这时，由于向线17、18施加某种程度的张力，因此双方的可动齿轮25、26借助由线17、18的张力而产生的力向与驱动齿轮24和从动齿轮22、23啮合的位置移动，并通过驱动齿轮24的旋转，双方的可动齿轮25、26分别向箭头B的方向进行旋转驱动。
此时，如图5所示，一方的可动齿轮25由于从驱动齿轮24接受箭头C的方向的力，因此该可动齿轮25被施力成向相同方向移动，从而增强与驱动齿轮24和从动齿轮22的啮合。而且，从驱动齿轮24接受的动力使可动齿轮25旋转，从而旋转力被传递给从动齿轮22。
当使从动齿轮22旋转的动力成为超出制动单元31的制动力的规定值以上时，基于制动单元31的静止状态被解除，从动齿轮22进行旋转。由此，使同轴地固定于从动齿轮22的卷绕滑轮20向对线17进行卷绕的方向旋转。
并且，当卷绕滑轮20进行旋转时，线17的张力增大，因为使可动齿轮25向与驱动齿轮24和从动齿轮22啮合的方向施力的力增大，因此维持了这些齿轮22、24、25的啮合。当线17的张力增大时，使固定有线17的前端的前端滑轮16b旋转，从而使固定于前端滑轮16b的前端执行器16的前端部16a向一个方向摆动。
当驱动齿轮24向上述的方向A进行旋转驱动时，如图6所示，由于另一方的可动齿轮26从驱动齿轮24接受箭头D方向的力，因此该可动齿轮26被施力成向相同方向移动，从而像图4所示那样，使该可动齿轮26向脱离与驱动齿轮24和从动齿轮23的啮合的方向G移动。
在驱动齿轮24与可动齿轮26和从动齿轮23啮合的状态下，由于使从动齿轮23向从卷绕滑轮21放出线18的方向旋转，因此线18的张力减弱，从而如图6点划线所示那样，可动齿轮26容易向脱离与驱动齿轮24和从动齿轮23的啮合的方向移动。
在这种情况下，在较大的张力作用于卷绕侧的线17(18)的情况下，线17(18)借助张力而伸长，因此前端执行器16的关节15的摆动角度不与线17(18)的卷绕量成比例，超出了为了摆动期望的角度所需的卷绕量，从而产生额外地对线17(18)进行卷绕的需求。因此，驱动齿轮24使固定有卷绕线17(18)的卷绕滑轮20(21)的从动齿轮22(23)额外地旋转。
此时，在固定有放出线18(17)一侧的卷绕滑轮21(20)的从动齿轮23(22)经由可动齿轮26(25)与驱动齿轮24啮合的状态下，该从动齿轮23(22)根据驱动齿轮24的旋转而旋转，来强制地从卷绕滑轮21(20)放出线18(17)。并且，当线18(17)超出为了使前端执行器16的关节15摆动所期望的摆动角度所需要的放出量时，线18(17)的张力变低，可动齿轮26(25)向与轴26a(25a)交叉的方向移动。由此，由于可动齿轮26(25)与驱动齿轮24和从动齿轮23(22)的啮合脱离而跳齿，因此即使驱动齿轮24超出所需量地额外地进行旋转，也不会从卷绕滑轮21(20)额外地放出线18(17)，从而能够防止线18(17)的松弛。
在这种情况下，根据本实施方式的线驱动装置1和机械手2，由于与以往的线驱动装置不同，不是使滑轮与线滑动，而是通过脱离可动齿轮25(26)与驱动齿轮24和从动齿轮22(23)的啮合来防止线17、18的松弛，因此具有能够更可靠地防止松弛的优点。
并且，在使驱动齿轮24的旋转方向反转的情况下，因为可动齿轮26(25)相对于驱动齿轮24和在此之前作为放出侧的从动齿轮23(22)来说向啮合的方向移动，因此动力从驱动齿轮24经由可动齿轮26(25)而传递给从动齿轮23(22)，从动齿轮23(22)使卷绕滑轮21(20)向卷绕方向旋转而使线18(17)卷绕，从而使机械手2的关节15向相反方向摆动。在这种情况下，因为在旋转方向反转之前的摆动动作中防止了线18(17)的松弛，因此在驱动齿轮24的旋转方向反转之后，迅速地开始线18(17)的卷绕。即，具有能够使关节15向相反方向摆动而不产生因滞后所导致的延迟的优点。
另外，在本实施方式中，设置于支承可动齿轮25、26的托架27的长孔28向脱离可动齿轮25(26)与驱动齿轮24和从动齿轮22(23)的双方的啮合的方向延伸，但并不限定于此。例如，也可以设置成能够向仅从驱动齿轮24脱离的方向或者仅从从动齿轮22、23脱离的方向移动。
尤其是，如图8和图9所示那样，长孔28优选设置在与驱动齿轮24的切线平行的方向上或者设置成以驱动齿轮24的中心为中心的圆弧状。在这种情况下，始终维持驱动齿轮24与可动齿轮25、26的啮合，可动齿轮25、26与从动齿轮22、23根据可动齿轮25、26的位置而啮合或者不啮合。
如图8所示，当驱动齿轮24向卷绕线17(18)的方向A驱动时，可动齿轮25(26)借助从驱动齿轮24接受的箭头C的方向的力而沿着长孔28向朝向从动齿轮22(23)的方向移动。由此，可动齿轮25(26)与从动齿轮22(23)啮合，动力从驱动齿轮24传递给从动齿轮22(23)，线17(18)被卷绕。另外，所谓的箭头C的方向，准确地说是在切线方向上追加了齿轮的压力角的方向，在此作为大致切线方向进行了说明，以下也同样。
另一方面，如图9所示，当驱动齿轮24向放出线17(18)的方向E驱动时，一开始通过借助来自驱动齿轮24的动力使从动齿轮22(23)旋转而强制地放出线17(18)。然后，当线17(18)的张力减小时，可动齿轮25(26)借助从驱动齿轮24接受的箭头F方向的力而沿着长孔28向远离从动齿轮22(23)的方向移动。由此，可动齿轮25(26)与从动齿轮22(23)的啮合脱离，驱动齿轮24进行的强制的线17(18)的放出被停止。
即，因为即使线17(18)被卷绕侧的卷绕滑轮22(23)额外地卷绕，也防止从放出侧的卷绕滑轮23(22)额外地放出线18(17)，因此能够防止产生放出侧的线18(17)的松弛。由于始终维持可动齿轮25、26与驱动齿轮24的啮合，啮合的切断仅在可动齿轮25(26)与从动齿轮22(23)之间进行，因此具有能够更可靠地切换进行线17(18)的卷绕与没有松弛的放出的优点。
在这种情况下，优选连结驱动齿轮24与可动齿轮25(26)的中心间的直线与连结可动齿轮25(26)与从动齿轮22(23)的中心间的直线所成的角度θ是90°以上且135°以下。若角度θ比90°小，则在施加给线17(18)的张力增大的情况下，可动齿轮25(26)借助来自从动齿轮22(23)的反力而容易沿着长孔28向跳齿的方向移动。并且，若角度θ比135°大，则在放出线17(18)时可动齿轮25(26)与从动齿轮22(23)的啮合难以脱离。
并且，在卷绕线17(18)时，为了使可动齿轮25(26)更可靠地与从动齿轮22(23)啮合，也可以配置对可动齿轮25(26)向沿着长孔28接近从动齿轮22(23)的方向施力的弹簧等可动齿轮施力单元(省略图示)。
并且，也可以如图4点划线所示那样通过连杆32对可动齿轮25、26的轴25a、26a彼此进行连结。这样，当一方的可动齿轮25(26)配置于与驱动齿轮24和从动齿轮22(23)啮合的位置时，另一方的可动齿轮26(25)必须能够配置于与驱动齿轮24和从动齿轮23(22)的啮合脱离的位置。
并且，作为制动单元31例示了具有卡合部31a和板簧31b的结构，但也可以取而代之而如图10所示那样，采用始终对从动齿轮22、23向线17、18的卷绕方向施力的弹簧33那样的施力单元。
并且，在图8和图9中，利用与驱动齿轮24的切线平行的方向的长孔28或者以驱动齿轮24的中心为中心的圆弧状的长孔28将可动齿轮25、26支承为能够移动，但也可以取而代之而如图11所示那样，利用安装为能够绕驱动齿轮24的中心轴摆动的连杆34来连结两个可动齿轮25、26。由此，具有如下优点：当一方的可动齿轮25(26)与从动齿轮22(23)啮合时，能够脱离另一方的可动齿轮26(25)与从动齿轮23(22)的啮合、且能够更可靠地切换进行线17(18)的卷绕与没有松弛的放出。
并且，在本实施方式中，作为驱动齿轮24而例示了圆板状的齿轮，但也可以取而代之而如图12所示那样由能够沿长度方向进行往复移动的齿条齿轮来构成驱动齿轮24。在这种情况下，可动齿轮25、26采用能够与驱动齿轮24和从动齿轮22、23啮合的齿形的齿轮，且只要设置成能够沿齿条齿轮的长度方向移动即可。由此，可动齿轮25、26在维持成始终与驱动齿轮24啮合的状态的情况下，能够切换与从动齿轮22、23的啮合状态。
并且，在本实施方式中，例示了驱动部19具有向驱动齿轮24提供动力的电动机的电动式的机械手2，但也可以取而代之而如图13所示那样作为驱动源而采用具有进行手动操作的手柄35、设置于驱动齿轮24和手柄35的滑轮36、37以及架设于这些滑轮36、37的传送带38的手动式的机械手。
并且，在本实施方式中，也可以如图14(a)所示那样对线17、18进行处理。即，在该线驱动装置1中，通过单独的独立连杆39、40而将驱动齿轮24与可动齿轮25、26的轴彼此连接成能够绕驱动齿轮24的轴摆动，并将隔着与可动齿轮25、26同轴的中间滑轮29、30的轴在卷绕滑轮20、21的相反侧回绕了大致180°的线向前端滑轮16b引导。
当如图14(a)所示那样在可动齿轮25与从动齿轮22啮合的状态下使驱动齿轮24绕顺时针旋转时，如图14(b)所示，由于卷绕滑轮20绕顺时针旋转而使线17放出，因此线17的张力急剧减小。
当借助线17的张力而产生的按压可动齿轮25和从动齿轮22的力由于线17的张力减小而比驱动齿轮24对可动齿轮25向远离从动齿轮22的方向施加的力小时，由于被连杆39支承的可动齿轮25以驱动齿轮24的轴为中心绕顺时针摆动而脱离与从动齿轮22的啮合，因此停止更多的线17的放出。
并且，在可动齿轮26与从动齿轮23啮合的状态下，当驱动齿轮24绕顺时针旋转时，由于卷绕滑轮21绕顺时针旋转而使线18卷绕，因此线18的张力增加。并且，由于被连杆40支承的可动齿轮26从驱动齿轮24接受与从动齿轮23接近的方向的力，因此该可动齿轮26以驱动齿轮24的轴为中心绕顺时针摆动而增强与从动齿轮23的啮合。
尤其是，根据这样的线驱动装置1，由于线18被中间滑轮30折返，因此向中间滑轮30作用两倍的张力，从而能够不容易发生卷绕时可动齿轮26与从动齿轮23的跳齿。
当驱动齿轮24反转时，进行了与上述相反的动作，但是，由于需要分离啮合状态的可动齿轮25(26)与从动齿轮22(23)，并在反转后迅速地使分离状态的可动齿轮26(25)与从动齿轮23(22)啮合，因此也可以设置向打开连杆39、40的方向施力的扭簧(省略图示)那样的施力单元。
另外，也可以设置物理挡块(省略图示)，以使得被连杆39、40支承的可动齿轮25、26不因线17、18的张力而被从动齿轮22、23过度按压，即，可动齿轮25、26的轴与从动齿轮22、23的轴的轴间距离未被压缩成比各自的节圆半径的总和小。
标号说明
1：线驱动装置；2：机械手；15：关节；16a：前端部(可动部件)；17、18：线；19：驱动部(驱动源)；20、21：卷绕滑轮(滑轮)；22、23：从动齿轮；24：驱动齿轮；25、26：可动齿轮；29、30：中间滑轮(可动滑轮)；31：制动单元；33：弹簧(卷绕施力单元)。

Claims (8)

1.一种线驱动装置，其中，该线驱动装置具有：
一对线，它们的一端安装于可动部件，对该可动部件进行对抗式驱动；
一对滑轮，它们固定有各该线的另一端并且对各线进行卷绕；
一对从动齿轮，它们分别同轴地固定于各该滑轮上；
驱动齿轮，其与产生动力的驱动源连接；以及
一对可动齿轮，它们分别配置于该驱动齿轮与各所述从动齿轮之间，能够从所述驱动齿轮向所述从动齿轮传递驱动源的动力，
各该可动齿轮能够移动地被设置成，当所述驱动齿轮向使所述线卷绕于所述滑轮的方向旋转时，该可动齿轮能够与所述驱动齿轮和所述从动齿轮啮合，当所述驱动齿轮向使所述线从所述滑轮放出的方向旋转时，该可动齿轮能够脱离与所述驱动齿轮和所述从动齿轮中的至少一方的啮合。
2.根据权利要求1所述的线驱动装置，其中，
该线驱动装置具有制动单元，所述制动单元在施加给所述滑轮的扭矩是规定值以下的情况下，将该滑轮的旋转维持成静止状态。
3.根据权利要求1所述的线驱动装置，其中，
该线驱动装置具有对各所述滑轮向卷绕所述线的方向施力的卷绕施力单元。
4.根据权利要求2所述的线驱动装置，其中，
该线驱动装置具有对各所述滑轮向卷绕所述线的方向施力的卷绕施力单元。
5.根据权利要求1所述的线驱动装置，其中，
该线驱动装置具有对所述可动齿轮向与所述驱动齿轮和所述从动齿轮啮合的方向施力的可动齿轮施力单元。
6.根据权利要求2所述的线驱动装置，其中，
该线驱动装置具有对所述可动齿轮向与所述驱动齿轮和所述从动齿轮啮合的方向施力的可动齿轮施力单元。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的线驱动装置，其中，
在所述可动齿轮上同轴地配置有可动滑轮，
所述线在所述可动滑轮上隔着轴而悬挂于所述可动齿轮与所述驱动齿轮和所述从动齿轮中的至少一方的啮合位置的相反侧。
8.一种机械手，其中，该机械手具有：
权利要求1至7中的任意一项所述的线驱动装置；以及
能够移动地支承所述可动部件的关节。
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