JP2004291225A - 手動機構型マスタ・スレーブハンド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基本ロッド軸12の遠隔二位置に平行配設した2つの軸端又は手首軸にそれぞれ取付けられて作動する遠隔操作具300又は手動操作ハンド25と作業具320又は作業実行ハンド45とを有し、基本ロッド軸12に沿って延設された連結リンク棒310又は60によって遠隔操作具300又は手動操作ハンド25と作業具320又は作業実行ハンド45とを相関動作可能に結合し、前者遠隔操作具300又は手動操作ハンド25のマスタ操作に従って該作業具320又は作業実行ハンド45がスレーブ動作し、かつ基本ロッド軸12を支持台200や防護隔壁を成す支承具340で支承する構成の手動機構型マスタ・スレーブハンド10を構成した。
【選択図】 図1
Description
前記基本ロッド軸の離間した二位置に相互に平行に配設された第一、第二の手首軸と、
前記第一の手首軸に回動自在に取着されるリンクとして形成されると共に1又は2個の結合端を備えた少なくとも1つの第一のリンクと、
前記第二の手首軸に回動自在に取着されるリンクとして形成されると共に1又は2個の結合端を備えた少なくとも1つの第二のリンクと、
前記第一、第二のリンクがそれぞれ有する前記結合端同志を対応動作可能に結合するように、前記基本ロッド軸に沿って延設された少なくとも1つの連結リンクと、
前記第一の手首軸の下端部に枢着された第一のハンド基部と、
前記第二の手首軸の下端部に枢着された第二のハンド基部と、
前記第一のハンド基部に回動自在に結合されるとともにその結合部を跨いで作業指リンクと支点とを有したリンク状作業ハンドと、
前記作業ハンドの支点と前記第一リンクとを自在継手手段を介して結合する伝動リンク棒と、
前記第二のハンド基部に回動自在に結合されるとともにその結合部を跨いで操作指リンクと支点とを具備したリンク状操作ハンドと、
前記操作ハンドの支点と前記第二リンクとを自在継手手段を介して結合する伝動リンク棒と、
を具備し、前記操作ハンドと前記作業ハンドとの間にバイラテラル応動機構が構成されている手動機構型マスタ・スレーブハンドを提供する。
上記第二の手首軸に回動自在に取着される3つの別々のリンクとして形成された上記第二のリンクと、
それぞれ3つのリンクからなる上記第一、第二リンク間を対応動作可能に結合する3つのリンク棒として形成された上記連結リンク棒と、
上記第一のハンド基部に回動自在に結合され、上記リンク状作業ハンドの作業指リンクと協働可能な他の作業指リンクを有した第二の作業ハンドと、
上記第二のハンド基部に回動自在に結合され、上記リンク状操作ハンドの操作指リンクと協働可能な他の操作指リンクを有した第二の操作ハンドと、
上記リンク状作業ハンドの上記支点と該支点に接近配置した別の支点との二支点と上記第一のリンクにおける2つのリンクとをそれぞれ自在継手手段を介して結合する2つのリンク部材と上記第二の作業ハンドに設けられた支点と上記第一のリンクにおける他のリンクとを、自在継手手段を介して結合する1つのリンク部材との合計3つのリンク部材で形成された上記伝動リンクと、
上記リンク状操作ハンドの上記支点と該支点に接近配置した別の支点との二支点と上記第二のリンクにおける2つのリンクとをそれぞれ自在継手手段を介して結合する二つのリンク部材と上記第二の操作ハンドに設けられた支点と上記第一のリンクのおける他のリンクとを、自在継手手段を介して結合する1つのリンク部材との合計3つのリンク部材で形成された上記伝動リンクと、
を具備して構成される手動機構型マスタ・スレーブハンドが提供される。
また、固定作業ハンド321の先端部分に汎用の金属探知器等を着脱自在に装着する取付け孔等を予め設けておくことも可能である。
圧力ガスとしては、上記圧力空気、不活性ガスを用いた冷却ガス、消火用噴出ガス等の種々用途に応じたものを噴出することができる。
また、作業者が手を緩めれば、破線表示位置へ戻り、伝動用連結リンク棒310のプル動作を生じるものである。
本実施形態が、上述した図1〜図4の実施形態と異なる点は、防護隔壁部材又は盾板部材として形成される支承具340を既述した保持枠(保持フレーム)部材343とスパイク状の固定爪344で被作業面Gに固定する構成に代えて座席付きの保持フレーム443を備えた構成とした点である。従って、基本ロッド軸12の中空管構造、その操作用内端14、作業用外端16に設けられた遠隔操作具300、作業具320、圧力ガス配管330等の諸構成に就いては、実質的に前述の実施形態と同じものと理解することができる。
すなわち、支承具340は、その下端縁で湾曲形状の保持ブラケット枠435とブリッジ枠436とに作業者Pの視線方向に適合した上縁を前傾姿勢にした状態で取付けられている。そして、これらの保持ブラケット枠435とブリッジ枠436との下面には、既述したスパイク状の固定爪344に相当する固定爪437が複数個取り付けられ、保持ブラケット枠435とブリッジ枠436とを介して防護隔壁部材としての支承具340を被作業面Gに固定し得る構成と成っている。
同図7からも明らかなように、足踏み板450が桁枠438の側面の両側で立て姿勢で折り畳むことが可能に構成すれば、足踏み板450を被作業面Gへ踏下した際には、刃具451で同足踏み板450を安定に固定するように、被作業面へ係合させることができ、一方、両側の足踏み板450を立て姿勢に折り畳んだときは、片方または両方の足踏み板450の端部に設けた係止フック453を設けておけば、前述したように、基本ロッド軸12、支承具340、保持フレーム434を携行搬送する際に同係止フック453によって基本ロッド軸12を桁枠438の片側側面へ係止し、手動機構型マスタ・スレーブハンド10をコンパクトに畳み込んだ状態に纏めることが可能となる。
本実施形態が、上述の実施形態と異なる点は、支承具340を保持する保持フレーム434に備えられた座席439を支柱440の縦軸心に関して(イ)に示すように旋回動作θを可能な構造にした点にある。従って、本実施形態に係る手動機構型マスタ・スレーブハンド10の基本ロッド軸12と、その操作用内端14、作業用外端16に設けた遠隔操作具300、作業具320、内部直通路に延設した伝動用の連結リンク310等は、従前の実施形態と同じ構成、作用を有するものと理解して良い。また、支承具340は、防護隔壁部材として形成され、既述のもの同様に透明かつ機械的強度に優れた合成樹脂材料で形成されているものと理解すれば良い。
図10において、本実施形態に係る手動機構型マスタ・スレーブハンド10は、基本ロッド軸12を備え、この基本ロッド軸12は、1ないし2メートル程度の長さを有する中空の円筒軸体として形成されている。上記基本ロッド軸12の両端14、16には、略同形の中空ブラケット18a、18bが例えば、ボルトねじからなる固定手段によって該端14、16にねじ固定されており、基本ロッド軸12の軸心と一致する方向に外向きに開口19を有し、この両開口19、19が基本ロッド軸12の内孔と連通している。また、これらの中空ブラケット18a、18bはそれぞれが外向きに突出した軸保持腕20a、20bを備え、この保持腕20a、20bは各々が先端に軸支承部21、21を有している。この軸保持腕20a、20bの軸支承部21、21には手首軸22a、22bが保持され、この手首軸22a、22bが有する軸心は、互いに平行に、かつ基本ロッド軸12の軸心に対して交差する方向に配設されている。
すなわち、作業実行ハンド45側には、既述の手首軸22bに回転軸受46を介して同手首軸22bの軸心回りにリンク47がその略中央に形成されたボス部47aで回動自在に取着され、このリンク47は、上記ボス部47aの両側にアーム状に延長して二つの端部47b、47cを有している。そして、該アーム状リンク47の片方の端部47cには回転軸受手段を介して手首軸22bの軸心と平行な軸心回りに1自由度の回転自由度を付与されたピボット軸48が装着され、このピボット軸48の上端に前述の連結リンク棒60の一端が枢動自在に嵌着されている。
なお、図10の実施形態に就いても記載したように、本実施形態に係る手動機構型マスタ・スレーブハンド10もバイラテラル機構を構成していることは容易に理解することができよう。
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上述した地雷原における地雷の掘り出しに適用する場合を好ましい適用例として構成したが、これのみに限定するものではなく、作業実行ハンド45の先端に装着するハンド52、152を適用用途に応じた形状、構造に選択、設計すれば、種々の遠隔操作用マスタ・スレーブハンドとして適用が可能であることは、自明であろう。特に、図2〜図4に示した3つの連結リンク棒60、62、64を備えたバイラテラル伝動機構を有した手動機構型マスタ・スレーブハンド10では、先端の作業実行ハンド45で実行する作業は、ピボット軸51周りのハンド基部49の旋回、揺動や手首軸22b周りの回動等に従って高性能かつ細密な作業とすることができるのである。
14:端(操作用内端)、16:端(作業用外端)、18a、18b:中空ブラケット、19:開口、20a、20b:軸保持腕、21:軸支承部、22a、22b:手首軸、
23a:平坦側面、25:手動操作ハンド、26:回転軸受、27:リンク
27a:ボス部、27b、27c:端部、28:ピボット軸、
29:ハンド基部、29a:フランジ部、29b:短軸部、30:回転軸受、
31:ピボット軸、32:リンク状操作ハンド、32a:中間ボス部、
32b:操作指部、32c:支点形成部、33:自在継手、34:自在継手、
35;伝動リンク、36、37:回転軸受、38、39:アーム状リンク、
38a:環状ボス部、38b、38c:端部、40:ピボット軸、
41:ピボット軸、42、43:自在継手、44:伝動リンク、
45:作業実行ハンド、46:回転軸受、47:アーム状リンク、
47a:ボス部、47b、47c:端部、48:ピボット軸、
49:ハンド基部、49a:フランジ部、49b:短軸部、50:回転軸受、
51:ピボット軸52:リンク状の作業ハンド、52a:中間ボス部、
52b:作業指部、52c:支点形成部、53、54:自在継手、
53a:自在継手、54a:自在継手、55:伝動リンク、
55a:伝動リンク、60、62、64:連結リンク棒、
66、67:回転軸受、68、69:アーム状リンク、68a:ボス部、
68b、68c:端部、69:アーム状リンク、69a:環状ボス部、
69b:支点位置、69c:リンク端部、70:ピボット軸、
71:ピボット軸、72、73:自在継手、74:伝動リンク、
100:把手、101、102:指当て具、132:第二操作ハンド、
132b:第二操作指部、152:第二作業ハンド、152b:作業指部、
152c:支点形成部、200:支持台、201:ハンド位置決め台、
202:スライド機構、203:撮影カメラ、204:地雷検知プローブ、
205:吹き出し口、250:敷き台、300:遠隔操作具、301:ハンドル、
302:固定部材、303:支点、304:レバー、305:枢軸ピン、
306:締め付けネジ、310:連結リンク棒、320:作業具、
321:固定側作業ハンド、321a:支点受け、322:リンク部材、323:支点、
324:支点、325:トッグル動作リンク部材、325a:可動作業ハンド、
326:支点、327:固定スリーブ、328:ボルト、330:圧力ガス配管、
331:パイプ継手、332:ノズル配管、333:接続ニップル部材、
340:支承具、341:支承孔、343:保持枠、344:固定爪、
345:べローズ、346:レンズ、350:ジョイント手段、434:保持フレーム、
435:保持ブラケット枠436:ブリッジ枠、437:固定爪、438:桁枠、
438a:最後端、439:座席、440:支柱、440a:支柱、442:スリーブ、
443:耳、445:浮上バネ、450:足踏み板、451:刃具、452:蝶番、
453:フック、G:被作業面、P:作業者、"M":地雷。
Claims (20)
- 所定の軸長を有する棒状体として形成され、両端二位置を操作用内端と作業用外端とする基本ロッド軸と、
前記基本ロッド軸の操作用内端に設けられる作動要素を含んだ遠隔操作具と、
前記基本ロッド軸の作業用外端に設けられる可動要素を含んだ作業具と、
前記基本ロッド軸に沿って延設されると共に前記遠隔操作具の作動要素に一端を結合し、前記作業具の可動要素に他端を結合してなる伝動用の連結リンク棒と、
を具備して成り、前記所定軸長を有した前記基本ロッド軸の中間位置を支承具によって摺動および揺動旋回可能に支持されて前記遠隔操作具のマスタハンド操作に従って前記作業具がスレーブハンド動作することにより、被作業面に所定の作業を遂行し得るように構成されたことを特徴とする手動機構型マスタ・スレーブハンド。 - 前記支承具は、ジョイント手段を所定の位置に有した隔壁部材と、
前記隔壁部材を被作業表面に立設、保持する保持フレーム部材と、
を具備して構成され、前記隔壁部材のジョイント手段により前記基本ロッド軸を被作業表面に対して摺動及び旋回、揺動可能に支持する請求項1に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。 - 前記隔壁部材は、透明樹脂製の防護盾板として形成され、該防護盾板に貫通、形成された前記基本ロッド軸の遊嵌孔の周壁部分によって前記ジョイント手段を形成してなる請求項1に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記隔壁部材は、一部にレンズ部分を備えた防護盾板として形成され、該防護盾板に貫通、形成された前記基本ロッド軸の遊嵌孔の周壁部分に前記ジョイント手段を装着してなる請求項1に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記遠隔操作具に含まれた作動要素は、前記伝動用連結リンク棒の前記一端への結合端を有し該連結リンク棒のプッシュ・プル動作を起動する枢動レバーから成り、そのとき前記作業具に含まれた可動要素は、前記伝動用連結リンク棒の前記他端にトグル作動リンクを介して結合され、該トグル作動リンクを手首とする開閉ハンドから成る請求項1に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記作業具の前記開閉ハンドは、一対の可動、固定ハンドによって形成され、該可動ハンドを前記トグル作動リンクに結合した構成を有する請求項5に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記遠隔操作具は、ハンドルを具備し、前記作業具は、被作業面を掘削するシャベル又は被作業面において所定の検知作業を遂行するセンサ要素を具備して成る請求項1に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記基本ロッド軸は、内部直通路を有した中空棒状体として形成され、該内部直通路に前記伝動用連結リンク棒が延設されると共に該伝動用連結リンク棒に併設して前記操作用内端から作業用外端へ連通した圧力ガス供給路手段が配設されている請求項1から7の何れか1項に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記基本ロッド軸を形成する前記中空棒状体は、中空薄肉金属直管から成る請求項8に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記圧力ガス供給路手段は、前記操作用内端側に圧力ガスボンベと結合するニップルを有し、前記作業用外端側にノズルを有したガス供給パイプから成る請求項8に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記ガス供給パイプは、圧縮空気供給パイプから成る請求項10に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記保持フレーム部材は、前記被作業面に係留、固定可能な刃具を備え、前記隔壁部材を該被作業面に対して固定可能にした請求項2又は3に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記保持フレーム部材は、前記隔壁部材に対して前記基本ロッド軸の前記操作用内端側に向かう後方に向きに延設されたバー材を備え、該バー材の前端に該隔壁部材を保持し、後端近傍に作業者の座席装置を取着して成り、かつ該前端、後端の略中間に該作業者の踏動により前記被作業面に接地、固定される足踏み板を備えている請求項2、3又は12に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記足踏み板は、前記被作業面に係留、固定可能な刃具を備えると共に前記バー材に対して立ち上げ可能に蝶番機構を介して該バー材に取付けられ、かつ立ち上げ時に前記基本ロッド軸に係合してそれを保持可能なフック部材を備えて構成された請求項13に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記バー材に取着された座席装置は、支柱と該支柱の上端に設けた座板とを具備してなり、該支柱の長さは前記作業者の座位による遠隔操作作業を可能にする高さに設定された請求項13又は14に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記保持フレーム部材のバー材の後端は、前記座席装置の支柱の中心線周りに周回可能にかつ前傾可能に取着され、該中心線の周りに前記バー材を介して前記基本ロッド軸および前記隔壁部材を周回、移動可能な構成とした請求項13から15の何れか1項に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 基本ロッド軸の離間した二位置に相互に平行に配設された2つの手首軸にそれぞれ取付けられて作動する手動操作ハンドと作業実行ハンドとを有し、前記手動操作ハンドおよび作業実行ハンドは、それぞれリンク要素、回動性の継手要素および軸受要素の組合せ機構の先端に指部材を備えて形成され、前記基本ロッド軸に沿って延設された連結リンク棒によって前記手動操作ハンドと作業実行ハンドとを相関動作可能に結合し、該手動操作ハンドのマスタ操作に従って該作業実行ハンドがスレーブ動作する構成からなる手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 基本ロッド軸と、その基本ロッド軸の離間した二位置に設けられて相関動作する手動操作ハンドと作業実行ハンドとを有する手動機構型マスタ・スレーブハンドであって、
前記基本ロッド軸の離間した二位置に相互に平行に配設された第一、第二の手首軸と、
前記第一の手首軸に回動自在に取着されるリンクとして形成されると共に1又は2個の結合端を備えた少なくとも1つの第一のリンクと、
前記第二の手首軸に回動自在に取着されるリンクとして形成されると共に1又は2個の結合端を備えた少なくとも1つの第二のリンクと、
前記第一、第二のリンクがそれぞれ有する前記結合端同志を対応動作可能に結合するように、前記基本ロッド軸に沿って延設された少なくとも1つの連結リンクと、
前記第一の手首軸の下端部に枢着された第一のハンド基部と、
前記第二の手首軸の下端部に枢着された第二のハンド基部と、
前記第一のハンド基部に回動自在に結合されるとともにその結合部を跨いで作業指リンクと支点とを有したリンク状作業ハンドと、
前記作業ハンドの支点と前記第一リンクとを自在継手手段を介して結合する伝動リンク棒と、
前記第二のハンド基部に回動自在に結合されるとともにその結合部を跨いで操作指リンクと支点とを具備したリンク状操作ハンドと、
前記操作ハンドの支点と前記第二リンクとを自在継手手段を介して結合する伝動リンク棒と、
を具備し、前記操作ハンドと前記作業ハンドとの間にバイラテラル応動機構が構成されていることを特徴とする手動機構型マスタ・スレーブハンド。 - 前記第一の手首軸に回動自在に取着される2つの別々のリンクとして形成された前記第一のリンクと、前記第二の手首軸に回動自在に取着される2つの別々のリンクとして形成された前記第二のリンクと、それぞれ2つのリンクからなる前記第一、第二リンク間を対応動作可能に結合する2つのリンク棒として形成された前記連結リンク棒と、前記リンク状作業ハンドの前記支点と該支点に接近配置した別の支点との二支点と前記第一のリンクとをそれぞれ自在継手手段を介して結合する二つのリンク部材で形成された前記伝動リンクと、前記リンク状操作ハンドの前記支点と該支点に接近配置した別の支点との二支点と前記第二のリンクとをそれぞれ自在継手手段を介して結合する二つのリンク部材で形成された前記伝動リンクと、を具備して構成される請求項18に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
- 前記第一の手首軸に回動自在に取着される3つの別々のリンクとして形成された前記第一のリンクと、
前記第二の手首軸に回動自在に取着される3つの別々のリンクとして形成された前記第二のリンクと、
それぞれ3つのリンクからなる前記第一、第二リンク間を対応動作可能に結合する3つのリンク棒として形成された前記連結リンク棒と、
前記第一のハンド基部に回動自在に結合され、前記リンク状作業ハンドの作業指リンクと協働可能な他の作業指リンクを有した第二の作業ハンドと、
前記第二のハンド基部に回動自在に結合され、前記リンク状操作ハンドの操作指リンクと協働可能な他の操作指リンクを有した第二の操作ハンドと、
前記リンク状作業ハンドの前記支点と該支点に接近配置した別の支点との二支点と前記第一のリンクにおける2つのリンクとをそれぞれ自在継手手段を介して結合する2つのリンク部材と前記第二の作業ハンドに設けられた支点と前記第一のリンクにおける他のリンクとを、自在継手手段を介して結合する1つのリンク部材との合計3つのリンク部材で形成された前記伝動リンクと、
前記リンク状操作ハンドの前記支点と該支点に接近配置した別の支点との二支点と前記第二のリンクにおける2つのリンクとをそれぞれ自在継手手段を介して結合する二つのリンク部材と前記第二の操作ハンドに設けられた支点と前記第一のリンクのおける他のリンクとを、自在継手手段を介して結合する1つのリンク部材との合計3つのリンク部材で形成された前記伝動リンクと、
を具備して構成される請求項18に記載の手動機構型マスタ・スレーブハンド。
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Legal Events
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