JP2000343467A - 操縦レバー用のロボットハンドとそのロボットハンドを持つロボットおよびその安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レバー式の操縦装置を持った機械を、ロボッ
トを使って操作するときに、正確かつ安全に操作でき
て、異なる形状のレバーを保持することが可能で、簡単
な構成で取扱い容易なものとする。 【解決手段】 ロボットによって操縦レバー４０を操作
するのに用いられるロボット１は、操縦レバー４０に対
する保持部（球面状のカバー部材３０）を上方から被せ
て保持できるロボットハンド２０を備え、そのロボット
ハンド２０を有するアーム１０は平面的に円弧運動でき
るとともに上下動も可能な関節部１３を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レバー式操縦装置
を持った建設機械や農業機械などにおける操縦レバーを
ロボットにより操作するのに適した操縦レバー用のロボ
ットハンドとそのロボットハンドを持つロボットおよび
その安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レバー式の操縦装置を持った建設機械や
車輌におけるレバー操作を人の代わりにロボットを使っ
て操作させることについては、いくらかの試みがなされ
ており、その一例として特開平９−３０４２３６号公報
に記載されているような車輌の自動運転ロボットとして
トランスミッションの耐久試験などにおけるギアチェン
ジレバーの操作を行わせるものが知られている。

【０００３】このロボットによるレバー操作では、車輌
の運転席に設けられたギアチェンジレバー操作部材の先
端に備えられたギアチェンジノブ保持部に、ギアチェン
ジレバーを介したギアチェンジの際、ギアチェンジノブ
の操作力を検出するスイッチを周方向に分割して４箇所
で設けた保持部がアームの先端部に取付けられ、これら
スイッチによって検出したギアチェンジノブの操作力に
よりギア位置を自動的に学習する制御部と繋いで、車輌
の加減速時にギアチェンジレバーに無理な力が働くこと
がないようにして、レバー操作ができる構成が示されて
いる。

【０００４】このような操作レバー（ギアチェンジノ
ブ）をロボットによって操作させるには、当然その操作
レバーに対するロボット側のレバー保持部を安定状態で
確実に保持できるようにする必要がある。そのために操
作レバー（ギアチェンジノブ）に対してロボット側のレ
バー保持部は、操作部材（アーム）の端部に固定された
操作本体と、この本体に端部を取付けられて操作部材に
併設されるガイド棒に挿通される二個のコイルバネおよ
びこれらコイルバネ間に設けられるノブ受け部材を介し
て挟み幅調整ブロックがガイド棒を間にして設けてあ
り、操作本体と挟み幅調整ブロックとにそれぞれ４５度
向きを変えた部片が二個ずつ取り付けられて、それら部
片を対向させて配され、操作本体と挟み幅調整ブロック
との四個の部片とノブ受け部材とによって操作レバーの
頭部を保持させるようにされ、挟み幅調整ブロックをガ
イド棒に沿って移動させた後に付属させた固定レバーに
よって所要位置で固定して保持状態を決める機能を持た
せる構成にされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように前記公報に
記載されるロボットによる操作レバーの操作保持部の構
造においては、保持手段を確実にする目的で、操作レバ
ー（ギアチェンジノブ）に対するロボット側の保持部と
して周囲四方から挟み付けるとともに、上側からあてが
うようにするという手数のかかる手段を講じている。し
たがって、その保持部の構造が複雑になり、装着時には
いちいち挟み幅調整操作とその固定を行わねばならず、
手数を要するという問題がある。

【０００６】また、三次元的な動作を行うことになるの
で構造的に複雑化して部品点数が増え、重量が重くなる
という問題がある。さらに、非常停止を行わせる場合、
通常は位置をロックしてしまうため、例えば走行してい
れば、そのまま走行を続けることになり、ロボットは非
常停止でも機械は非常停止にならない。したがって、ロ
ボット側で非常停止の操作が行われたならば、操作レバ
ーに加える操作力を断つて機械側が自動復帰して中立状
態に戻すような操作を必要とする場合には、前述の構成
であると簡単に操作レバーからロボット側の操作部を離
すことができず、不都合となるという問題点がある。し
かも、操作レバーのノブの形状が頭部で丸みを帯びたも
のでない場合には前記の構成では対応できないという問
題もある。

【０００７】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、レバー式の操縦装置を持った機械
を、ロボットを使って操作するとき、正確かつ安全に操
作できて、異なる形状のレバーを保持することが可能
で、簡単な構成で取扱容易な構成とされる操縦レバー用
のロボットハンドとそのロボットハンドを持つロボット
およびその安全装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、第１発明による操縦レバー
用のロボットハンドは、ロボットによって操縦レバーを
操作するのに用いられるロボットハンドであって、目的
操縦レバーに対する保持部を上方から被せて保持できる
構成であることを特徴とするものである。

【０００９】このようにされる本発明のロボットハンド
によれば、目的機械の操縦装置における操縦レバーに対
して上側からロボットハンドの保持部を被せるようにし
て係合させるので、把持動作をしないため、作動座標軸
を意識することなくロボットの設置が可能になるという
効果を奏する。また、複雑な機構を必要とせず、簡単に
保持して操作できるという効果をも奏するのである。

【００１０】前記ロボットハンドの保持部は、その内側
を前記操縦レバーの先端部にカバー部材を装着して、そ
のカバー部材外周とすべり構造に形成されるのが好まし
い。こうすることにより、ロボットハンドを三次元的に
移動させて操縦レバーを動作させるに際して、どのよう
な位置に変位しても両者は相対的に保持個所を変えて係
合保持できるので、その保持部において無理がなく、確
実に操作力の伝達を行わせることができるとともに、カ
バー部材を介して操縦レバーにロボットハンドを被せる
ことになるので、操縦レバーを傷付けることがなく、円
滑な動作を行えるという効果を奏するのである。なお、
このようなロボットハンドの保持部と操縦レバーの先端
部カバー部材外周とをすべり構造とする例としては、操
縦レバーの先端部の外周が球形にされた球面部材を装着
して、ロボットハンドの保持部をその球面部材と係合す
る円筒部材とする。あるいはロボットハンドの保持部側
にピンの出入りにより保持できる構造を配する。また
は、両者をほぼ球面軸受構造にする。などの構造が採用
できる。

【００１１】次に第２発明である前記第１発明のロボッ
トハンドを持つたロボットは、操縦レバーを操作するの
に用いられるロボットにおいて、その操縦レバーに対す
る保持部を上方から被せて保持できるロボットハンドを
備え、そのロボットハンドを有するアームは平面的に円
弧運動できるとともに上下動も可能な関節部を備えてい
ることを特徴とするものである。

【００１２】このように構成される本発明のロボット
は、前記操作レバーの先端部に対して上方から被せるよ
うにして係合保持できるロボットハンドを平面的に円弧
運動できるとともに上下動もできる関節部を備えるアー
ムによって操作できるようにされるので、操縦レバーの
動きに合わせて三次元的に動作自在であり、前記ロボッ
トハンドによるすべり構造での操縦レバー先端部との係
合保持構造と相俟って全く無理のない動作機能を所有し
て、確実な操作を行わせることができるという効果を奏
するものである。また、関節部を制御する機構が不要で
あるので、装置は簡単になり、軽量化が図れるという効
果がある。

【００１３】前記ロボットにおけるアームは、基台上に
付設される駆動モータによって平面的に揺動運動を与え
られ、かつ関節部を介して上下動できる部材の先端に前
記ロボットハンドが付設される構造とされるのが好まし
い。このようにすることにより、操縦レバーに揺動運動
を与えるのみであるため、制御が容易で操縦レバーへの
追従性がよいという効果がある。

【００１４】さらに、第３発明である前記第２発明のロ
ボットハンドを持つたロボットの安全装置は、操縦レバ
ーを操作するのに用いられるロボットにおいて、その操
縦レバーに対する保持部を上方から被せて両者がすべり
構造で保持できるロボットハンドを備え、そのロボット
ハンドを有するアームは平面的に揺動運動できるととも
に上下動も可能な関節部を備え、非常停止時に前記ロボ
ットハンドがアーム関節部で跳ね上げられて前記保持部
から離されるようにする非常停止機構を前記関節部近傍
に設けられていることを特徴とするものである。

【００１５】このようにすることにより、操縦レバーを
操作中に非常停止されると、非常停止機構が作動してア
ームの関節部から先端側が跳ね上げられてロボットハン
ドが操縦レバー先端部の保持部から外れ、操縦レバーを
束縛する外力が除かれて操縦レバー本来の機能による停
止動作がなされることになる。なお、前記非常停止機構
としては、電磁石もしくはエアによるロックピンを外す
方式、または電磁石もしくはエアによるロックが解かれ
るとばね力で跳ね上げられるようにする方式などが採用
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、第1発明によるロボットハ
ンドを備える第２発明のロボットの具体的な実施の形態
につき、図面を参照しつつ説明する。

【００１７】図１に本発明に係る第1実施例のロボット
により操縦操作される車輌の操縦部とロボットの関係を
表わす図が、図２に図１の右側面図が、図３に図１の平
面図が、図４にロボットの要部を断面して表す正面図
が、図５に図４のＩ−Ｉ視図（ａ），図４のII−II視図
（ｂ）および図４のIII−III視図（ｃ）が、図６にロボ
ットハンドの平面図（ａ）と縦断面図（ｂ）が、図７に
操縦レバーのノブに装着されるカバー部材の縦断面図
が、それぞれ示されている。

【００１８】これら図によって示されるように、本実施
例のロボット１は、車輌の操縦席位置に設置できるスタ
ンド２と、そのスタンド２上部に取付けられるブラケッ
ト５に組み付けられた駆動機（モータ６Ａ，６Ｂ）によ
り所要範囲で揺動操作されるアーム１０と、このアーム
１０の先端に付設されるロボットハンド２０を主要部と
するものである。

【００１９】前記スタンド２は、底部に自立安定できる
面積を備える支持座板３を配し、その中央上部に所要寸
法の支柱４を立設してなり、その支持座板３を目的位置
に固定する取付ボルト孔を備えている。なお、その支持
座板３の底部には必要に応じて図示されない位置調整で
きるネジ棒を備えて座片を四箇所に設け、高さの調整が
できるようにされている。

【００２０】このようなスタンド２の支柱４上部には、
一側面部にブラケット５が取付けられ、このブラケット
５の側方に突出す支持部材５ａ，５ｂに基部を旋回自在
に支持されてアーム１０が水平回動できるように支持さ
れている。このアーム１０は、基部を前記ブラケット５
の下側の支持部材５ｂ下部に取付くモータ６Ａの出力軸
６ａに接続されて所要回転角の範囲で回転できるように
される基部アーム１１と、この基部アーム１１の先端に
設けられる関節部１３を介して上下方向に可動な先端部
アーム１２とからなる。また、前記ブラケット５の上側
に突設される支持部材５ａに取付けられるモータ６Ｂの
出力軸６ｂと繋がれて回動自在の回転体１５に偏心して
基端をピン１６で連結される操作アーム１４の先端を、
アーム１０の関節部１３に接続されて、前記偏心部の偏
心量によってそのアーム１０の関節部１３から先の回転
角（回動範囲）を規制するようにされている。なお、前
記モータ６Ａ，６Ｂには操作を制御するためにサーボモ
ータが使用されている。

【００２１】前記アーム１０の関節部１３は、図４に示
されるように、基部アーム１１の先端のボス部１１ａに
設けられた軸受１１ｂにて連結軸１７が上下方向に軸心
を支持されて設けられ、その連結軸１７の下端部１７ｂ
にその軸線に直交する向きの軸ピン支持孔１７ａが形成
されていて、その軸ピン支持孔１７ａに嵌る軸ピン１８
によって前記先端部アーム１２のフォーク状基端１２ａ
を上下方向に回動可能に連結されている。なお、前記連
結軸１７は、前記基部アーム１１のボス部１１ａの上側
に突出す部分に前記操作アーム１４を接続するための接
続部材１９が固着されて、この接続部材１９によって抜
け落ちないように支持されている。また、前記連結軸１
７の下端部１７ｂは、図５（ｃ）で示されるように、軸
ピン支持孔形成部の両側面を切削いで先端部アーム１２
のフォーク状基端１２ａの内側面との間にそれぞれスラ
スト軸受を介在させて水平回動時における連結部でのス
ラスト荷重に対応できるようにされている。なお、図中
符号１９ｂは抜け止めキャップである。

【００２２】操作アーム１４は、その基端を前述のよう
に、ブラケット５の上側支持部材５ａ下側に配されてモ
ータ６Ｂの出力軸６ｂに取付く回転体１５に、その回転
中心から所要量偏心した位置でピン１６支持されて、先
端部１４ａが関節部１３に設けられている接続部材１９
の突出端部１９ａとピン１６ａで接続され、モータ６Ｂ
の駆動によって所要回転角の範囲で回動されると前記接
続部材１９を介して連結軸１７により先端部アーム１２
を水平回動させるようになされている。

【００２３】操作アーム１４は、このようにアーム１０
の先端部アーム１２を関節部１３から先で水平回動させ
る役目をなすもので、関節部１３箇所で接続部材１９の
回動に伴ないその先端部１４ａが輻輳するから、図５
（ａ）で示されるように、屈曲形成して関節部１３を交
わして変位できるようにされている。

【００２４】また、基部アーム１１の基部が支持されて
いるブラケット５の下側の支持部材５ｂ上には、その基
部アーム１１の回動範囲を規制するように中立位置ａか
ら左右にそれぞれ所要角αおよび角β変位した位置で回
動を停止させるように、リングの一部を切欠いた位置規
制部片７が取付けられている。

【００２５】このようにされたアーム１０の先端に付設
されるロボットハンド２０は、主体２１をリング上にさ
れ、その主体２１の内周部２２を後述する球面部材が受
け入れられる直径で上側がすぼまった形状の円形孔に形
成されている。

【００２６】前述のロボットハンド２０によって操作さ
れる操縦レバー４０の先端部（ノブ４１）には、外周が
球形にされたカバー部材３０を着脱可能に装着して、そ
のカバー部材３０に対して前記ロボットハンド２０を被
せるとロボット１によって操縦レバー４０が操作できる
ようになされる。そのために、前記カバー部材３０は、
二重構造にされ、球面を形成する部分３１を例えばナイ
ロン製として、操縦レバー４０のノブ４１に装着する内
側の凹所３３の形成部分３２をシリコン樹脂のような軟
質で弾性の高い材料によって形成されている。

【００２７】このように構成されるロボット１は、三次
元的に揺動させて機能検査などを行うのに用いられ、こ
れをレバー式の操縦部を備える例えば建設機械の組立工
程で台上検査を行う場合の操縦検査に使用する場合につ
いて説明する。

【００２８】まず、図１〜図３によって示されるよう
に、図示されない建設機械における運転室内の運転席位
置にシートが搭載される前の状態で、運転席シートの両
側に配置されるコンソール４５上の操縦レバー４０に対
して予めロボットハンド２０が装着（実質的には操縦レ
バーのノブに取付けたカバー部材に上から被せているだ
けで強制的な係合状態にはない）できる位置関係となる
ように設定してロボット１を床上に設置する。なお、図
１で表された状態は、ロボットハンド２０がフリーの位
置、言換えればアーム１０が伸びきった状態である。

【００２９】操作される操縦レバー４０のノブ４１に
は、カバー部材３０を、その凹所３３をノブ４１に被嵌
して装着する。カバー部材３０は、前述のようにその凹
所３３の形成部分３２をシリコン樹脂のような軟質で弾
性の高い材料によって形成してあるので、ノブ４１を傷
めることなく確実に装着できる。このカバー部材３０に
対してロボット１のアーム１０先端のロボットハンド２
０を上から被せるようにして載せる。この状態では、図
８に示すように、通常操縦レバー４０が中立位置にあ
る。したがって、ロボット１のアーム１０は、関節部１
３において基部アーム１１に対し先端部アーム１２が屈
曲した姿勢になっている。

【００３０】このアーム１０を屈曲させるには、下側の
モータ６Ａを駆動することにより基部アーム１１を水平
面上で所要の角度に回動させて設定できる。また、上側
のモータ６Ｂを駆動させると回転体１５が回動してピン
１６を介して連結される操作アーム１４を水平面上で進
退運動させるので、この操作アーム１４と連結される関
節部１３の接続部材１９が回動して、基部アーム１１に
対して先端部アーム１２を旋回動させることができる。
この時点では、回転体１５（図５参照）が時計方向に回
動するので、ピン１６によって操作アーム１４を図上右
方向に移動させることになり、その操作アーム１４の先
端とピン１６ａにて連結される接続部材１９を関節部１
３における連結軸１７とともに回動される。その結果、
先端部アーム１２が時計方向に旋回されて操縦レバー４
０のノブ４１上部位置まで変位できる。

【００３１】こうして操縦レバー４０にロボットハンド
２０を装着したならば、予め設定準備されているテスト
のためのプログラムに従って該テスト機を運転状態にす
るとともに、ロボット１を駆動する。操縦レバー４０の
操作は、ロボット１の上側のモータ６Ｂと下側のモータ
６Ａとを所定の順序で駆動させると、モータ６Ａの正逆
駆動によって基部アーム１１が前後に移動され、モータ
６Ｂを正転駆動させると先端部アーム１２が運転席中央
線寄りに移動し、逆にモータ６Ｂを逆転駆動させると先
端部アーム１２が運転席中央線から遠ざかる方向に移動
する。言換えると中立位置Ａから前後左右に移動させる
ことができる。図８におけるラインａはアーム１０の関
節部１３の移動範囲内軌跡であり、ラインｂはアーム１
０を伸ばした状態での移動範囲内軌跡である。そして、
アーム１０は移動範囲をブラケット５の支持部材５ｂ上
に取付く位置規制部片７によって過度に回動するのを規
制されている。

【００３２】このようにモータ６Ａ，６Ｂによってアー
ム１０が駆動されて、その先端部に取付くロボットハン
ド２０により操縦レバー４０が所定の順序で操作される
のであり、その操作時に操縦レバー４０のノブ４１とロ
ボットハンド２０とは、前述のように、ノブ４１に装着
されているカバー部材３０が外面を球面状になってい
て、被嵌しているロボットハンド２０は円形孔の内周部
２２が前記カバー部材３０の外面に対して線状に接して
いるので、操作力を付加するに伴ない操縦レバー４０が
移動するにつれて上下左右に変位しても、接触面ですべ
りながら操作力を伝達することになり、両者間において
何等の支障もなく操作できるのである。なお、ロボット
ハンド２０が取付く先端部アーム１２は、基部アーム１
１との関節部１３において軸ピン１８により上下方向に
回動自在に連結されているので、操縦レバー４０の変位
に伴なうノブ４１の高さの変動にも無理なく自重で追従
できる。したがって、ロボットハンド２０は、操縦レバ
ー４０に対してそのノブ４１に取付くカバー部材３０に
円形孔２１を被せているだけであるにもかかわらず確実
に操作力を伝達して操縦検査を行えるのである。

【００３３】次に、建設機械などにおいて運転操作時、
急停止することがある。この非常停止とは、運転者が異
常を発見して人為的に停止させることで、あるいは各種
センサや制御で異常を発見した場合にも急停止させるこ
とがある。したがって、このようなロボット１におい
て、急停止の動作確認テストができるようにするのが好
ましい。

【００３４】建設機械においては、急停止の際に、運転
者が操縦レバーから手を離すと自動的にその操縦レバー
が中立位置に復帰するようにされている。

【００３５】本実施例では、このような急停止に対する
働きがなされるように安全装置５０を付設することがで
きる。この安全装置５０としては、図９にロボットハン
ドの安全装置の一実施例が示されているように、関節部
１３の連結軸１７下端部に軸ピン１８に支持されてフレ
ーム５１を付設し、連結軸１７の下端には直動のシリン
ダ５２（例えばエアシリンダ）を付して、制御部からの
信号で作動するようにし、このシリンダ５２のロッド５
２ａを伸長させるとフレーム５１にピン５４で枢支され
る鉤付きの梃子リンク５３を作動させて係止を解くこと
により、先端部アーム１２を下側から突き上げる圧縮バ
ネ５５が前記フレーム５１内に設けるようにされてい
る。なお、圧縮バネ５５は、その上端に付されている座
金５６がフレーム５１の内側面にて案内されるようにす
るとともに、一側端に係止部５６ａを設けて前記梃子リ
ンク５３の鉤と係合することにより圧縮されて係止状態
に保たれるようにされている（図９では圧縮バネ位置を
展開して表している）。

【００３６】このような安全装置５０を付設するととも
に、例えば図１０に示されるロボットの制御構成図のよ
うに、ロボットの制御部において制御手段を構成し、か
つその動作プログラムを組込んでおけば、運転操作時に
非常停止の動作を行わせると、その非常停止動作指令を
異常検知入力部に与えることにより、非常停止動作指令
出力部からの指令信号によってシリンダ５２を作動させ
てロッド５２ａを伸長させると、梃子リンク５３が作動
してその鉤部において係止していた座金５６の係止部５
６ａが外され、圧縮状態にあった圧縮バネ５５がその蓄
勢力の解放で上方に伸長して先端部アーム１２を跳ね上
げる。すると、図９に二点鎖線ｄで表されるように先端
部アーム１２が上側に移動して、その先端のロボットハ
ンド２０が操縦レバー４０のカバー部材３０との係合か
ら外され、操縦レバー４０は自動的に中立位置に復帰さ
れる。この際、ロボットハンド２０と操縦レバー４０端
のカバー部材３０とは線状に接触してロボットハンド２
０がカバー部材３０の球面に被っているだけであるの
で、ほとんど抵抗なく外されるのである。また、この非
常停止動作指令出力部からの指令信号で、ロボット制御
装置におけるモータ電源制御回路を操作して、ロボット
１のモータ６Ａ，６Ｂを停止させる。

【００３７】したがって、操縦レバー４０が、ロボット
ハンド２０から離されると、その支配下から直ちに解除
されて中立位置に戻されるので、建設機械は運転を停止
することができる。言換えれば、急停止させることがで
きる。

【００３８】なお、前記安全装置５０は、連結軸１７に
直結して設けられるので、アーム１０の特に先端部アー
ム１２の動作を妨げることはなく、通常時は追従して静
止状態に保たれる。また、前述のように非常停止動作に
よって圧縮バネ５５が解放状態になったのを蓄勢状態に
戻すには、図示省略するが、座金５６にレバーを付設し
ておいて、そのレバーによって外部から押し下げて梃子
リンク５４の鉤と座金５６の係止部５６ａとを係合させ
るようにすればよい。

【００３９】次に、ロボットの第２実施例について図１
１〜図１４により説明する。図１１に第２実施例のロボ
ットと車輌の操縦席との関係を表す図が、図１２に図１
１の平面図が、図１３に図１１の左側面図が、図１４に
ロボットの単体を表した正面図（ａ）と側面図（ｂ）と
が、それぞれ示されている。

【００４０】この第２実施例のロボット１Ａは、前記第
１実施例のものと基本的に同一であるが、二基並設した
もので、アームの支持構造において一部を異にしてい
る。したがって、前記第１実施例と同一もしくは同様の
部分についてはその詳細な説明を省略して同一の符号を
付すに留めている。

【００４１】スタンド２Ａは、移設容易な如く下部に高
さ調節可能で吸着盤のような支持部材２ｂとキャスター
２ｃを複数取付けられて、床上に設置できるようにさ
れ、所要高さ位置に配された取付板２ｅ上で所定の間隔
にてロボットフレーム８が２基配置立設され、中央部上
に吊上げ移動できる把持部９が立設されている。前記ロ
ボットフレーム８は、図１４（ｂ）で表されるように、
取付板２ｅの下面に直立して取付けられるモータ６Ａに
より縦軸線廻りに回動できるようにされ、その基部を屈
曲させてその基部側に搭載されるモータ６Ｂによりロボ
ットフレーム８が旋回軸線に対して傾動するようにされ
ている。

【００４２】ロボットフレーム８の上端部には、関節部
１３Ａとなる上端部で基端部を軸ピン８ａにより上下動
自在に枢支されて所要長さのアーム１０Ａが横向きに設
けられ、そのアーム１０Ａの先端にロボットハンド２０
が取り付けられている。このロボットハンド２０は前記
第１実施例のものと同一の構造である。このように、本
実施例のロボット１Ａは第３軸を省略された構成のもの
である。

【００４３】このようにされるロボット１Ａでは、車輌
における運転席４６の前位置に運んで設置して使用され
る。この設置に際しては把持部９をクレーン等で吊って
運び込み、床面上で複数組の支持部材２ｂによって高さ
調整してロボットハンド２０が操縦レバー４０のノブ４
１に被せられる高さに設定し設置する。図示されない制
御部を設置してそれと各モータ６Ａ，６Ｂを接続して運
転可能にされ、準備を整えるに際して、操縦レバー４０
のノブ４１にはカバー部材３０を装着する。ここで使用
されるカバー部材３０については前記第１実施例のもの
と同様である。

【００４４】ロボットハンド２０を操縦レバー４０のカ
バー部材３０に被せるためには旋回用のモータ６Ａと傾
動用のモータ６Ｂとを駆動してロボットフレーム８を旋
回させるとともに傾動させて位置合わせをそれぞれ行わ
せる。

【００４５】左右各操縦レバー４０の操作については、
予め設定されているプログラムによって別個に操作され
る。この操縦操作に際してのロボットハンド２０と操縦
レバー４０側のカバー部材３０との関係は前記第１実施
例で説明したのと同様に作用し、かつ機能を発揮でき
る。

【００４６】このような構成のロボット１Ａにおける非
常停止操作の安全装置５０Ａとしては、図１５にロボッ
トハンドの安全装置として側面図（ａ），平面図（ｂ）
で示されるような構成が最も簡単で効果的である。この
安全装置５０Ａとしては、ロボットフレーム８の側面に
作動部を上向きにして直動シリンダ５７（例えばエアシ
リンダ）を付設し、その直動シリンダ５７のロッド５７
ａ先端に取り付く作動片５７ｂをロッド５７ａの突出し
操作によってアーム１０Ａを突き上げて、ロボットハン
ド２０を跳ね上げる（矢印ｅ）ことにより、カバー部材
３０から外すように構成されている。なお、その非常停
止操作については、前述の通りである。直動シリンダ５
７による突き上げ力を除けば、自重によってアーム１０
Ａはもとの状態に戻すことができる。

【００４７】このように、第２実施例のロボット１Ａ
は、その構成が簡単であるので、アームの動きを単純化
でき、無理のない動作で高速追従性を発揮できるのであ
る。

【００４８】前記ロボットハンド２０の構成では、リン
グをかぶせる構造のものについて説明したが、この他
に、例えば、図１６（ａ）で示されるように、アーム１
０の先端に下向きに上下動可能な下面を凹曲面５８ａに
された保持円板５８を軸５８ｂにて吊下げて、アーム１
０端のボス１０ａと保持円板５８との間にスプリング５
９を介在させて操縦レバー側のカバー部材３０（球面
体）に押し当てて追従させるようなものであってもよ
い。あるいは、図１６（ｂ）で表されるような保持円板
６１の下面に四本の棒材６２を平行に突設されたものを
用い、それら棒材６２で操縦レバー側のカバー部材３０
を取り囲むようにして追従させるものであってもよい。

【００４９】また、ロボットハンドの安全装置について
他の例としては、図示省略するが、アームの関節部より
前側で引きバネによってロボットハンドが引上げられる
ようにしておき、これを電磁石あるいはエアのロック機
構と関連させて、ロック機構によるロックを解かれると
引きバネの蓄勢力でロボットハンドが跳ね上げられるよ
うにすることができる。

【００５０】以上の説明においては、建設機械の操縦検
査を行わせるロボットとして記載したが、制御系を目的
に合わせるとともに、設置部の構造を必要条件に対応さ
せることにより、他の車輌のロボット操縦装置として使
用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る第１実施例のロボットに
より操縦操作される車輌の操縦部とロボットの関係を表
す図である。

【図２】図２は、図１の右側面図である。

【図３】図３は、図１の平面図である。

【図４】図４は、ロボットの要部を断面して表す正面図
である。

【図５】図５は、図４のＩ−Ｉ視図（ａ），図４のII−
II視図（ｂ）および図４のIII−III視図（ｃ）である。

【図６】図６は、ロボットハンドの平面図（ａ）と縦断
面図（ｂ）である。

【図７】図７は、操縦レバーのノブに装着されるカバー
部材の縦断面図である。

【図８】図８は、ロボットによる操縦レバーの操作説明
図である。

【図９】図９は、ロボットハンドの安全装置の一実施例
図である。

【図１０】図１０は、ロボットの制御構成図である。

【図１１】図１１は、第２実施例のロボットと車輌の操
縦席との関係を表す図である。

【図１２】図１２は、図１１の平面図である。

【図１３】図１３は、図１１の左側面図である。

【図１４】図１４は、ロボットの単体を表した正面図
（ａ）と側面図（ｂ）である。

【図１５】図１５は、ロボットハンドの安全装置を示す
側面図（ａ），平面図（ｂ）である。

【図１６】図１６は、ロボットハンドの他の例を示す図
である。

【符号の説明】

１，１Ａ ロボット ２，２Ａ スタンド ４ フレーム ５ ブラケット ５ａ，５ｂ 支持部材 ６Ａ，６Ｂ モータ ７ 位置規制部片 ８ ロボットフレーム ９ 把持部材 １０，１０Ａ アーム １１ 基部アーム １２ 先端部アーム １３，１３Ａ 関節部 １４ 操作アーム １５ 回転体 １６ ピン １７ 連結軸 １８ 軸ピン １９ 接続部材 ２０ ロボットハンド ２２ ロボットハンドの内周部 ３０ カバー部材 ４０ 操縦レバー ４１ 操縦レバーのノブ ４５ コンソール ５０，５０Ａ 安全装置 ５１ フレーム ５２，５７ 直動シリンダ ５２ａ，５７ａ シリンダのロッド ５３ 鉤付き梃子リンク ５４ 枢支ピン ５５ 圧縮バネ ５６ 座金

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットによって操縦レバーを操作する
   のに用いられるロボットハンドであって、目的操縦レバ
   ーに対する保持部を上方から被せて保持できる構成であ
   ることを特徴とする操縦レバー用のロボットハンド。
2. 【請求項２】 前記ロボットハンドの保持部は、その内
   側を前記操縦レバーの先端部にカバー部材を装着して、
   そのカバー部材外周とすべり構造に形成される請求項１
   に記載の操縦レバー用のロボットハンド。
3. 【請求項３】 操縦レバーを操作するのに用いられるロ
   ボットにおいて、その操縦レバーに対する保持部を上方
   から被せて保持できるロボットハンドを備え、そのロボ
   ットハンドを有するアームは平面的に円弧運動できると
   ともに上下動も可能な関節部を備えていることを特徴と
   する操縦レバー用のロボットハンドを持つロボット。
4. 【請求項４】 前記ロボットにおけるアームは、基台上
   に付設される駆動モータによって平面的に揺動運動を与
   えられ、かつ関節部を介して上下動できる部材の先端に
   前記ロボットハンドが付設される構造とされる請求項３
   に記載の操縦レバー用のロボットハンドを持つロボッ
   ト。
5. 【請求項５】 操縦レバーを操作するのに用いられるロ
   ボットにおいて、その操縦レバーに対する保持部を上方
   から被せて両者がすべり構造で保持できるロボットハン
   ドを備え、そのロボットハンドを有するアームは平面的
   に揺動運動できるとともに上下動も可能な関節部を備
   え、非常停止時に前記ロボットハンドがアーム関節部で
   跳ね上げられて前記保持部から離されるようにする非常
   停止機構を前記関節部近傍に設けられていることを特徴
   とする操縦レバー用のロボットハンドを持つロボットの
   安全装置。