JP2008023076A - Offset articulated structure having branch arm mechanism attachable and detachable by magnet - Google Patents
Offset articulated structure having branch arm mechanism attachable and detachable by magnet Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008023076A JP2008023076A JP2006198995A JP2006198995A JP2008023076A JP 2008023076 A JP2008023076 A JP 2008023076A JP 2006198995 A JP2006198995 A JP 2006198995A JP 2006198995 A JP2006198995 A JP 2006198995A JP 2008023076 A JP2008023076 A JP 2008023076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- branch
- magnet
- offset
- joint
- arm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0084—Programme-controlled manipulators comprising a plurality of manipulators
- B25J9/0087—Dual arms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
本発明はオフセット多関節構造体に関し、特に、マグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体の構成要素である手動で連接と関節の曲げ動作(回転設定)にて多自由度の形態設定できる複枝関節機構の具体的構造、マグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体の利用法に関する。 The present invention relates to an offset multi-joint structure, and in particular, a multi-degree of freedom configuration can be set by manual connection and joint bending operation (rotation setting), which is a component of an offset multi-joint structure having a magnet attaching / detaching branch arm mechanism. The present invention relates to a specific structure of a multi-branch joint mechanism and a method of using an offset multi-joint structure having a magnet attaching / detaching branch arm mechanism.
オフセット多関節ロボットというのは、図14に示すように、長手方向の中心軸に対してある角度を有する平面の端部をもったアーム同士がその端面を摺動する形態で回転自在に結合されたロボット・アームの関節をもったもの、すなわち、アームの長手方向の中心軸に対してある方向と角度γを持った軸を中心に回転する関節を機構とするロボットを、オフセット・ロボットと言う。そして、その方向をオフセット回転軸方向、その角度をオフセット角と言い、該オフセット角に対応して両アームのなす角度が変化する。また、このようなオフセット関節から構成される複数のアームを持った構造体を、オフセット多関節構造体と呼ぶ。このオフセット多関節構造体が他のロボット・アームと比較して特徴的なのは、関節の運動が回転のみによってアームの2次元曲げ動作を実現されること、また手動で回転設定を行うという点である。 As shown in FIG. 14, an offset articulated robot is connected rotatably in such a manner that arms having flat end portions having an angle with respect to the central axis in the longitudinal direction slide on the end surfaces. A robot that has a joint of a robot arm, that is, a robot that has a mechanism that rotates around an axis having an angle γ with a certain direction with respect to the central axis in the longitudinal direction of the arm is called an offset robot. . The direction is referred to as an offset rotation axis direction, and the angle is referred to as an offset angle. The angle formed by both arms changes corresponding to the offset angle. A structure having a plurality of arms constituted by such offset joints is called an offset multi-joint structure. This offset multi-joint structure is characterized in comparison with other robot arms in that the joint motion can be realized by a two-dimensional bending operation of the arm only by rotation, and the rotation is set manually. .
本発明者らは先にオフセット型関節ユニットを用いたロボットに関する基本技術について出願(特許文献1)し、特許第3326472号として登録された。この発明の多関節ロボットは、図15に示すように駆動側アーム106と従動側アーム107がアーム軸線に対して傾斜したオフセット回転軸線回りに回転駆動されるオフセット回転関節を少なくとも複数個有する多関節ロボットにおいて、前記駆動側アーム106先端に高減速比の関節回転伝動機構部109が所定のオフセット角度γで傾斜して固定され、該関節回転伝動機構109は駆動側であるステータ部と従動側であるロータ部とで構成され、前記ステータ部がステータハウジング120、該ステータハウジング120に回転自在に固定され外周面にカム面が形成され、モータ110で回転駆動される中空回転軸、内周面が前記中空回転軸のカム面131と係合するカム作動面で外周面が歯面となって弾性変形可能に固定されてなる入力ギア部材132からなり、前記ロータ部材が、ロータハウジング130、該ロータハウジング130に固定され、前記ステータ部の入力ギア部材132と噛合い前記中空軸と同一回転軸心で回転する出力ギア部材137からなり、前記ロータハウジング130に従動側アーム107を固定してオフセット回転関節を構成してなることを特徴とするものである。このオフセット多関節ロボットはモータとギアだけで構成することができるため、関節の機構が単純であることにより、ミリサイズのものから巨大サイズのものまで作成することができる、開発や製造コストを他の多関節ロボットより一般に低く抑えることができる等の長所を備えている。
The present inventors previously applied for a basic technology related to a robot using an offset joint unit (Patent Document 1) and registered as Japanese Patent No. 3326472. As shown in FIG. 15, the multi-joint robot of the present invention has a multi-joint having at least a plurality of offset rotary joints in which the drive side arm 106 and the driven side arm 107 are rotationally driven around the offset rotary axis inclined with respect to the arm axis. In the robot, a joint rotation transmission mechanism 109 with a high reduction ratio is fixed to the front end of the drive side arm 106 at a predetermined offset angle γ, and the joint rotation transmission mechanism 109 is provided on the drive side of the stator unit and the driven side. A rotor portion, the stator portion is rotatably fixed to the
また、本発明者らは多点を所望の位置に配置すると共に、前記各点がそれぞれに適宜の運動を行うことを可能とする機構を提供すること、更には、このような機構を用いることにより、多様な分野でのニーズに応えられるロボットを提供することを目的として、先に「分岐アーム機構を有するオフセット多関節ロボット」なる発明(特許文献2)を特許出願した。この発明は、上記のオフセット関節ロボットを基礎として、1つのアームにそれぞれに独立した運動を可能とする複数のアームが結合された複枝関節ユニットを多段に連接する構成を採用し、前記複枝関節ユニットは、基部アームの先端部が回転可能に台座を支承し、該台座には前記回転軸とは方向を異にする軸回りに回転可能な複数のアームを支承する機構を備えるものであり、ショーウィンドウに設置して効果的な展示用テーブル、室内用の装飾器具、舞台装置用の道具、マネキン人形等に適用する実施形態を提示した。しかし、これらの実施形態においてはロボットとしての動的作動を必要としないもの、すなわち、一旦所望形態が採られた後は関節部の駆動を要しないものもあり、そのようなものに関節毎にモータを備える多関節ロボットを用いるこの発明はコスト的な無駄があることとなる。
本発明の課題は、多点を所望の位置に配置させることを可能とする機構を提供すること、更には、自由度の高い構造体を手動によって変更可能に提供でき、多様な分野でのニーズに応えられる構造体を提供することにある。
また、上記多様な枝分かれ構造体において枝(アーム)と関節の内部空間に電線等を配することができる中空構造を実現すること、更には構造体各部位が重量に耐え得る連接機構を実現することにある。
An object of the present invention is to provide a mechanism that enables multiple points to be arranged at desired positions, and further, to provide a structure having a high degree of freedom that can be manually changed, and is required in various fields. It is to provide a structure that can meet the requirements.
In addition, in the above-described various branch structures, a hollow structure in which wires and the like can be arranged in the internal spaces of the branches (arms) and joints, and further, a connection mechanism in which each part of the structure can withstand the weight is realized. There is.
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、オフセット関節のアーム端面及び回転面がマグネットにより所望の回転角度で着脱自在に連結されるマグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを多段に連接させるものとした。
また、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットの形態として1つの歳差運動機構と支持軸回転運動機構を備えた2自由度を備えた単枝型の分岐回転関節機構ユニットタイプのものを提示する。
また、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットの他の形態として左右の歳差運動機構と支持軸回転運動機構を備えた3自由度を備えた双枝型の分岐回転関節機構ユニットタイプのものを提示する。
また、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットの他の形態として左右の歳差運動機構と該左右の歳差運動機構の回転修正運動機構と支持軸回転運動機構を備えた5自由度を備えた双枝型の分岐回転関節機構ユニットタイプのものを提示する。
また、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットの他の形態として左右いずれか1つの歳差運動機構と該歳差運動機構の回転修正運動機構と支持軸回転運動機構を備えた3自由度を備えた修正単枝型の分岐回転関節機構ユニットタイプのものを提示する。
また、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットの他の形態として支持軸方向に連接された左右の歳差運動機構と該左右の歳差運動機構の回転修正運動機構と支持軸回転運動機構を備えた6自由度を備えた片枝連接型の分岐回転関節機構ユニットタイプのものを提示する。
The offset multi-joint structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention connects a magnet attachment / detachment branch rotation joint mechanism unit in which the arm end surface and the rotation surface of the offset joint are detachably connected by a magnet at a desired rotation angle in multiple stages. It was supposed to be
In addition, a single-branch branch rotary joint mechanism unit type having two degrees of freedom including one precession motion mechanism and a support shaft rotary motion mechanism is presented as a configuration of the magnet attachment / detachment branch rotary joint mechanism unit.
As another form of the magnet attachment / detachment branch rotary joint mechanism unit, a double branch type branch rotary joint mechanism unit type having three degrees of freedom including left and right precession motion mechanisms and a support shaft rotary motion mechanism is presented.
Further, as another form of the magnet attaching / detaching branch rotary joint mechanism unit, a double branch having five degrees of freedom including a left and right precession motion mechanism, a rotation correction motion mechanism of the left and right precession motion mechanism, and a support shaft rotation motion mechanism. The type of branch rotary joint mechanism unit type is presented.
Further, as another form of the magnet attachment / detachment branch rotary joint mechanism unit, a correction with three degrees of freedom including any one of the left and right precession movement mechanisms, the rotation correction movement mechanism of the precession movement mechanism, and the support shaft rotation movement mechanism. A single-branch rotary joint mechanism unit type is presented.
Further, as another form of the magnet attachment / detachment branch rotary joint mechanism unit, a left and right precession motion mechanism connected in the support shaft direction, a rotation correction motion mechanism of the left and right precession motion mechanism, and a support shaft rotary motion mechanism are provided. A single-branch articulation unit with a degree of freedom is presented.
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、マグネットにより所望の回転角度で着脱自在に連結される機構として、平板リング状の磁性体を放射状に分割し、平板厚み方向に帯磁したものを交互に極性を逆転させてリング状に配置させたものを提示する。
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、マグネットにより所望の回転角度で着脱自在に連結される機構として、平板リング状の磁性体を放射状に分割し、放射方向に帯磁したものを交互に極性を逆転させてリング状に配置させたものを提示する。
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、マグネットにより所望の回転角度で着脱自在に連結される機構として、マグネットにより着脱される他方側アーム端には、分割された磁石間隔と同じ間隔の磁路遮断用のスリットが切られると共に中心部に孔を空けられた磁性体が取り付けられるようにした。
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、マグネットにより着脱されるリング状に配置されたマグネット及び/又は中心部が空けられた磁性体の中心部には、電力供給用のコネクターが対向して配置されるようにした。
The offset articulated structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention is a mechanism in which a magnet is detachably connected at a desired rotation angle by a magnet, and a flat plate ring-like magnetic body is divided radially and magnetized in the thickness direction of the flat plate. The ones that are arranged in a ring shape with the polarity reversed alternately are presented.
The offset articulated structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention is a mechanism that is detachably connected by a magnet at a desired rotation angle, and a flat plate ring-like magnetic body is radially divided and magnetized in the radial direction. The thing which arranged the thing in a ring shape by reversing the polarity alternately is presented.
The offset multi-joint structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention is a mechanism that is detachably connected by a magnet at a desired rotation angle. The magnetic path blocking slit having the same interval as that in FIG. 6 is cut, and a magnetic material having a hole in the center is attached.
The offset multi-joint structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention has a ring-shaped magnet that is attached / detached by a magnet and / or a central portion of a magnetic body with a central portion provided for power supply. The connectors are arranged opposite to each other.
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを組み合わせてツリー型とし、ツリーにLED電飾及び/又は下げカゴを配置することを提示する。
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを組み合わせてロッド型とし、ロッド先端部に照明器具を配置することを提示する。
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、下半身、上半身、頭部、上腕、下腕、手首等の肢体をアームに対応させたマグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを組み合わせてマネキン人形とすることを提示する。
The offset multi-joint structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention is combined with a magnet attachment / detachment branch rotation joint mechanism unit to form a tree shape, and presents that LED lighting and / or a lowering basket is arranged in the tree.
The offset multi-joint structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention is presented as a rod type by combining a magnet attachment / detachment branch rotation joint mechanism unit, and a lighting fixture is disposed at the tip of the rod.
The offset multi-joint structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention is a combination of a mannequin with a magnet attachment / detachment branch rotation joint mechanism unit in which the limbs such as the lower body, upper body, head, upper arm, lower arm, wrist are associated with the arm. Present to be a doll.
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、オフセット関節のアーム端面及び回転面がマグネットにより所望の回転角度で着脱自在に連結されるマグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを多段に連接させるものとしたので、モータ等の駆動源を必要としないで、アームの先端部や途中の関節部など多点を所望の位置に配置させることを可能とする機構を提供することができた。
また、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットの形態として1つの歳差運動機構と支持軸回転運動機構を備えた2自由度を備えた単枝型の分岐回転関節機構ユニットタイプのもの、左右の歳差運動機構と支持軸回転運動機構を備えた3自由度を備えた双枝型の分岐回転関節機構ユニットタイプのもの、左右の歳差運動機構と該左右の歳差運動機構の回転修正運動機構と支持軸回転運動機構を備えた5自由度を備えた双枝型の分岐回転関節機構ユニットタイプのもの、左右いずれか1つの歳差運動機構と該歳差運動機構の回転修正運動機構と支持軸回転運動機構を備えた3自由度を備えた修正単枝型の分岐回転関節機構ユニットタイプのもの、更には支持軸方向に連接された左右の歳差運動機構と該左右の歳差運動機構の回転修正運動機構と支持軸回転運動機構を備えた6自由度を備えた片枝連接型の分岐回転関節機構ユニットタイプのものを提示したので、これらを組み合わせて多様な形態の構造体を自在に実現させることができる。
The offset multi-joint structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention connects a magnet attachment / detachment branch rotation joint mechanism unit in which the arm end surface and the rotation surface of the offset joint are detachably connected by a magnet at a desired rotation angle in multiple stages. Therefore, it is possible to provide a mechanism that can arrange a plurality of points such as the tip of the arm and a joint part in the middle at a desired position without requiring a driving source such as a motor.
In addition, as a form of the magnet attachment / detachment branch rotary joint mechanism unit, a single branch type branch rotary joint mechanism unit type having two degrees of freedom with one precession movement mechanism and a support shaft rotary movement mechanism, left and right precession movements. Two-branch bifurcated rotary joint mechanism unit type with three degrees of freedom with a mechanism and a support shaft rotational motion mechanism, right and left precession motion mechanism, and rotation correction motion mechanism and support shaft of the left and right precession motion mechanisms Double-branch branch rotary joint mechanism unit type with 5 degrees of freedom with rotary motion mechanism, one of the left and right precession motion mechanisms, rotation correction motion mechanism of the precession motion mechanism, and support shaft rotational motion mechanism A single-branch branch rotary joint mechanism unit type with three degrees of freedom, and a right and left precession mechanism connected in the direction of the support shaft and a rotation correction movement mechanism of the left and right precession mechanisms When Having presented those Kataeda articulating the branch rotary joint mechanism unit type with six degrees of freedom having a lifting axis rotational motion mechanism, it is possible to freely implement the structure of various shapes in combination.
本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体に用いるマグネットにより所望の回転角度で着脱自在に連結される機構は、平板リング状の磁性体を放射状に分割し、平板厚み方向に帯磁したものを交互に極性を逆転させてリング状に配置させたもの、或いは平板リング状の磁性体を放射状に分割し、放射方向に帯磁したものを交互に極性を逆転させてリング状に配置させたものであるから、強力な吸着力によって安定確実なアーム接続が可能となる。また、平板リング状の磁性体を放射状に分割し、交互に極性を逆転させてリング状に配置させたものであるから、連接するアームの相対角について作業者が細かい位置調整に神経を使うことなくステップ状に変化させることができる。
また、マグネットにより所望の回転角度で着脱自在に連結される機構として、マグネットにより着脱される他方側アーム端に、分割された磁石間隔と同じ間隔のスリットが切られると共に中心部が空けられた磁性体が取り付けたものは、そのスリットの存在により分割された磁石毎の磁気回路が分離して形成されるので、スリットを持たない磁性体を用いた場合より強力な吸着力を得ることができる。
また、本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、マグネットにより着脱されるリング状に配置されたマグネット及び/又は中心部が空けられた磁性体の中心部に電力供給用のコネクターが対向して配置されるようにしたので、外部配線をすることなく連接されるアーム間で電力等の伝達が可能となる。
A mechanism that is detachably connected at a desired rotation angle by a magnet used in an offset articulated structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention divides a flat plate ring-shaped magnetic body radially, and magnetizes it in the thickness direction of the flat plate. The ones that have been reversely reversed in polarity and arranged in a ring shape, or the flat ring-shaped magnetic material is radially divided and magnetized in the radial direction are alternately reversed in polarity and arranged in a ring shape Therefore, a stable and reliable arm connection is possible with a strong suction force. In addition, the flat ring-shaped magnetic material is radially divided and arranged in a ring shape with the polarity reversed alternately, so that the operator uses nerves to finely adjust the relative angles of the connected arms. Can be changed stepwise.
In addition, as a mechanism that is detachably connected by a magnet at a desired rotation angle, a slit having the same interval as the divided magnet interval is cut at the other arm end that is attached and detached by the magnet, and the center portion is opened. In the case where the body is attached, the magnetic circuit for each magnet divided by the presence of the slit is formed separately, so that a stronger attracting force can be obtained than when a magnetic body without a slit is used.
Further, the offset articulated structure having the magnet attaching / detaching branch arm mechanism of the present invention is for supplying power to the center of the magnet disposed in a ring shape and / or the magnetic body with the center portion detachable by the magnet. Since the connectors are arranged so as to face each other, it is possible to transmit electric power or the like between the arms connected without external wiring.
マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを組み合わせてツリー型とし、ツリーにLED電飾及び/又は下げカゴを配置するようにした本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、観賞用にも展示用にも利用でき、容易に形状や位置を変更することができるので、飽きが来た場合やかご内に載せるものを変える際にも容易に対応ができる。またこの構造体を置く場所に応じて連接するユニットの数を変えて大きさなど形状を容易に調整することができる。
また、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを組み合わせてロッド型とし、ロッド先端部に照明器具を配置するようにした本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、所望に応じて自由度の高い形状をとることができるので、必要な数の照明器具を取り付け、照明を当てたい部分に光が届くように、また、周囲の存在物の邪魔にならないように自由に設計・調整をすることができる。
また、下半身、上半身、頭部、上腕、下腕、手首等の肢体をアームに対応させたマグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを組み合わせてマネキン人形とする本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、各肢体の曲げ角や向きを手動で変化させたり、一時的に外したりできるので、着せるものに応じて自由に対応をとることができる。また、時々に体位を変更することにより、多様な姿勢での展示を可能とする。
以上のように本発明のマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、多様な分野でのニーズに応えられる構造体を提供することができる。
An offset multi-joint structure having a magnet attachment / detachment branch arm mechanism of the present invention in which a magnet type attachment / detachment rotary joint mechanism unit is combined to form a tree type, and LED lighting and / or a lowering basket is arranged on the tree is Can also be used for exhibitions, and the shape and position can be easily changed, so it can be easily accommodated when you get bored or when you change what you put in the car. In addition, the shape such as the size can be easily adjusted by changing the number of units connected in accordance with the place where the structure is placed.
In addition, the offset articulated structure having the magnet attaching / detaching branch arm mechanism of the present invention in which the magnet attaching / detaching branch rotating joint mechanism unit is combined into a rod type and the lighting fixture is arranged at the rod tip is free as desired. Because it can take a high degree of shape, install as many lighting fixtures as necessary, and design and adjust freely so that light reaches the part you want to illuminate, and so that it does not interfere with surrounding objects can do.
In addition, the multi-offset mechanism having the magnet attachment / detachment branch arm mechanism of the present invention, which is a mannequin doll by combining the magnet attachment / detachment branch rotation joint mechanism unit in which the limbs such as the lower body, the upper body, the head, the upper arm, the lower arm, and the wrist correspond to the arm. Since the joint structure can be manually changed or temporarily removed from the bending angle and orientation of each limb body, it is possible to freely deal with the joint structure according to what to wear. In addition, by changing the posture from time to time, it is possible to display in various postures.
As described above, the offset articulated structure having the magnet attaching / detaching branch arm mechanism of the present invention can provide a structure that can meet the needs in various fields.
本発明に係るマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体の分岐回転関節機構ユニットには、図1に示すような、単枝型の分岐回転関節機構ユニットAタイプ(2自由度型、歳差運動機構と回転修正運動機構)、図2に示すような双枝型の分岐回転関節機構ユニットBタイプ(3自由度型、左右の歳差運動機構と支持軸回転運動機構)、図3に示すような修正双枝型の分岐回転関節機構ユニットCタイプ(5自由度型、左右の歳差運動機構と各回転修正運動機構および支持軸回転運動機構)と変形Cタイプ(6自由度型、双枝組合型の分岐回転関節機構)、図4に示すような修正片枝型の分岐回転関節機構ユニットDタイプ(3自由度、片側の歳差運動機構とその回転修正運動機構および支持軸回転運動機構)、図5に示すような片枝連接型の分岐回転関節機構ユニットEタイプ(6自由度型、各段違いの歳差運動機構とその回転修正運動機構および支持軸回転運動機構)、が準備され、適宜組み合わされて構造体を形成する。 The branch rotary joint mechanism unit of the offset multi-joint structure having the magnet attachment / detachment branch arm mechanism according to the present invention includes a single-branch branch rotary joint mechanism unit A type (two-degree-of-freedom type, Differential motion mechanism and rotation correction motion mechanism), double-branch branch rotational joint mechanism unit B type (three-degree-of-freedom type, left and right precession motion mechanism and support shaft rotation motion mechanism) as shown in FIG. Modified bifurcated branch rotation joint mechanism unit C type as shown (5 degrees of freedom type, left and right precession movement mechanism, rotation correction movement mechanism and support shaft rotation movement mechanism) and deformation C type (6 degrees of freedom type, Double-branch-type bifurcated rotary joint mechanism), modified single-branch-type bifurcated rotary joint mechanism unit D type as shown in FIG. 4 (3 degrees of freedom, one-side precession motion mechanism and its rotational correction motion mechanism and support shaft rotation) Motion mechanism), single-branch chain as shown in FIG. A tangential branch rotary joint mechanism unit E type (6-degree-of-freedom type, each stage of precession motion mechanism and its rotation correction motion mechanism and support shaft rotation motion mechanism) is prepared and combined appropriately to form a structure. .
まず、図1に示す単枝型の分岐回転関節機構ユニット(Aタイプ)について説明する。
図中1は円筒状の前段アームであり、その端部には平板リング状のマグネット5が配設されている。また、2は台座基部であって、この台座基部2は前記マグネット5と磁気結合する平板リング状の磁性体6を端部に備えると共に、他端面は前記端部とは所定のオフセット角γ1をもって形成され、その面には前記前段アーム1の端面と同様に平板リング状のマグネット5が配設されている。前記前段アーム1とこの台座基部2の結合部は周縁が互いに嵌合形態で回動自在且つ着脱自在の機構となっており、オフセット関節における回転修正運動機構の役割を果たす。この平板リング状のマグネット5と平板リング状の磁性体6が対峙し、周縁が互いに嵌合形態で回動自在且つ着脱自在の磁気結合部は本発明のおける基本構成要素であり、以下これを単に本発明の磁気結合機構と呼ぶ。4は次段アームであって、この次段アーム4の端部は前記台座基部2端部のマグネット5と磁気結合する平板リング状の磁性体6を端部に備えると共に、アーム軸は前記端部とは所定のオフセット角γ2をもって形成され、その他端面には平板リング状のマグネット5が配設されている。前段アーム1と台座基部2そして次段アーム4が結合されたものが1つの歳差運動機構と支持軸回転運動機構を備えた2自由度を備えた単枝型の分岐回転関節機構ユニットタイプのマグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを構成する。オフセット角γ1とオフセット角γ2とは一般には異なる値であってよいが、図に示したものは使用上の利便性から共に45度として示してある。この場合ユニットAは前段アーム1の軸に対して次段アーム4の軸は90度まで曲げられ、回転方向は360度の範囲の形態を自由に設定できることになる。図1のAは直線方向に結合されたユニットの立面断面図を示しており、Bは前段アーム1と台座基部2そして次段アーム4の分解断面図、Cは本発明の磁気結合機構中心部に設置される電力供給用のコネクターの分解図である。一方側にはメス型コネクター71が他方にはオス型のコネクター72が固定部材を介してそれぞれの端部中央に固定されている。両部材の着脱に応じてコネクターが接断される機構となっている。前段アーム1と台座基部2そして次段アーム4はそれぞれ中空構造であって、この内部に給電や信号用のリード線を配置できると共に、このコネクターを介して各ユニット間を電気的に接続できるようになっている。
First, the single-branch branch rotary joint mechanism unit (A type) shown in FIG. 1 will be described.
In the figure,
図2に示す双枝型の分岐回転関節機構ユニット(Bタイプ)は、左右の歳差運動機構と支持軸回転運動機構を備えた3自由度型のものである。図のAは立面断面図、Bは上方から見た平面図である。1の前段アームは先のユニットAと変わりはないが、前段アーム1に結合された台座基部2は左右2つのオフセット回転面による分岐構造を備えたもので、この左右のオフセット回転面にそれぞれ次段アーム4が本発明の磁気結合機構で連結された構造となっている。この左右の回転面は前段アーム1の中心軸に対して一般には異なる角度であってよいが図に示したものは使用上の利便性から共に軸対称にある45度として示してある。この場合のユニットBは左右の次段アーム4の軸が前段アーム1の軸に対して180度異なる左右のオフセット回転面をベースにそれぞれに90度まで曲げられ、回転方向は360度の範囲の形態を自由に設定できることになる。前段アーム1と台座基部2そして左右の次段アーム4はそれぞれ中空構造であって、互いに本発明の磁気結合機構で連結され、この内部に給電や信号用のリード線を配置できると共に、このコネクターを介して各ユニット間を電気的に接続できるようになっている点はユニットAと同様である。
The bifurcated branch rotary joint mechanism unit (B type) shown in FIG. 2 is a three-degree-of-freedom type equipped with left and right precession motion mechanisms and a support shaft rotary motion mechanism. A in the figure is an elevational sectional view, and B is a plan view seen from above. The
図3に示す修正双枝型の分岐回転関節機構ユニット(Cタイプ)は、左右の歳差運動機構と各回転修正運動機構および支持軸回転運動機構からなる5自由度タイプである。図のAは立面断面図、Bは上方から見た平面図である。1の前段アームは先のユニットA,Bと変わりはないが、前段アーム1に結合された台座基部2はほぼ直方形をなし、前段アーム1の軸方向と平行する左右2つの回転面を備えている。この左右の回転面には平面リング状の磁石5が配置され、本発明の磁気結合機構となって、それぞれに台座本体3が連結される。この左右の台座本体3の他端にオフセット角度(この図に示したものは前段アーム1の軸方向と45度で左右は軸対称)をもった回転面が形成され、それぞれにアーム軸と所定のオフセット角γ2(この図の例では45度)をもって形成された次段アーム4と本発明の磁気結合機構で連結される。このユニットCは前段アーム1と台座基部2と左右の台座本体3そして左右の次段アーム4からなる6構成部材からなる双枝型であり、これらの部材はそれぞれ中空構造であって、互いに本発明の磁気結合機構で連結され、この内部に給電や信号用のリード線を配置できると共に、このコネクターを介して各ユニット間を電気的に接続できるようになっている点はユニットA,Bと同様である。台座基部2の左右の回転面がオフセット関節における回転修正運動機構の役割を果たすものとなっていて、次段アーム4を曲げ角度に影響されず所望の方向に向けられる機能を備えた点で先のユニットBと大きく異なる。
また、このユニットCは直方体形状の台座基部2の前段アーム1との結合面反対側の面は終端面としてあるが、図3中Aの一点鎖線で囲った部分に図示するようにこの面を平板リング状の磁石5を配置した本発明の磁気結合可能な構造に置き換えた変形ユニットCを提案する。この変形ユニットCはこの台座基部2の端面部に次段のユニットを連接することができる点が特徴である。すなわち、幹部の延長に加えて両側に枝を出すことができる6自由度のユニットである。この台座基部2の端面部に次段のユニットを連接しないときはキャップ9を被せて終端とすることができる。
The correction bifurcated branch rotary joint mechanism unit (C type) shown in FIG. 3 is a five-degree-of-freedom type consisting of a left and right precession movement mechanism, each rotation correction movement mechanism, and a support shaft rotation movement mechanism. A in the figure is an elevational sectional view, and B is a plan view seen from above. The
The unit C has a
図4に示す修正片枝型の分岐回転関節機構ユニット(Dタイプ)は、片側の歳差運動機構とその回転修正運動機構および支持軸回転運動機構を備えた3自由度のユニットである。図のAは立面断面図、Bは左方からの側面図、Cは右方から見た側面図である。図Aは図BのA−A’部の断面である。このユニットは先の変形ユニットCにおいて左右片側の枝だけの構造を採ったものに相当する。すなわち、1の前段アームは先のユニットCと変わりはなく、前段アーム1に結合された台座基部2はほぼ直方形をなし、前段アーム1の軸方向と平行する左右2つの回転面を備えている。この左右の回転面には平面リング状の磁石5が配置され、本発明の磁気結合機構をとれる構造となっているが、台座本体3が連結されるのは一方だけで他方はキャップ9が被されている。この台座本体3の一端にオフセット角度(この図に示したものは前段アーム1の軸方向と45度)をもった回転面が形成され、アーム軸と所定のオフセット角γ2(この図の例では45度)をもって形成された次段アーム4と本発明の磁気結合機構で連結される。このユニットDは前段アーム1と台座基部2と片方の台座本体3そして次段アーム4からなる4構成部材からなる片枝型である。これらの部材はそれぞれ中空構造であって、この内部に給電や信号用のリード線を配置できると共に、本発明の磁気結合機構で連結された部材間、並びに各ユニット間を電気的に接続できるようになっている点は先のユニットと同様である。台座基部2の回転面がオフセット関節における回転修正運動機構の役割を果たすものとなっていて、次段アーム4を曲げ角度に影響されず所望の方向に向けられる機能を備えた点では先のユニットC、変形Cと同様である。また、このユニットDでは台座基部2の前段アーム1との結合面反対側の面は変形ユニットCと同様に、本発明の磁気結合可能な構造となっているが、ここは使用されずキャップ9が被せられる。
The corrected single-branch branch rotary joint mechanism unit (D type) shown in FIG. 4 is a three-degree-of-freedom unit including a one-side precession movement mechanism, its rotation correction movement mechanism, and a support shaft rotation movement mechanism. In the figure, A is an elevational sectional view, B is a side view from the left, and C is a side view from the right. FIG. A is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. This unit corresponds to the above-described deformation unit C which has a structure with only one branch on the left and right sides. That is, the front arm of 1 is the same as the previous unit C, and the
図5に示す片枝連接型の分岐回転関節機構ユニット(Eタイプ)は各段違いの歳差運動機構とその回転修正運動機構および支持軸回転運動機構を備えた6自由度のユニットである。図のAは立面断面図、Bは上方から見た平面面である。このユニットは先のユニットDを二段重ねた構造を採ったものに相当する。すなわち、先のユニットDにおいてはキャップ9が被せられていた台座基部2の前段アーム1との結合面反対側の面に更に第2の台座基部2が連接され、該第2の台座基部2には所定のオフセット角γ2(この図の例では45度)をもって形成された次段アーム4と本発明の磁気結合機構で連結される。この第2の台座基部2にも第1の台座基部2と同様に前段アーム1の軸方向と平行する左右2つの回転面を備えていて、この左右の回転面には平面リング状の磁石5が配置され、本発明の磁気結合機構をとれる構造となっているが、台座本体3が連結されるのは一方だけで他方はキャップ9が被されている。このユニットEは前段アーム1と2つの台座基部2と2つの片方の台座本体3そして2つの次段アーム4からなる7構成部材からなる片枝連接型である。これらの部材はそれぞれ中空構造であって、この内部に給電や信号用のリード線を配置できると共に、本発明の磁気結合機構で連結された部材間、並びに各ユニット間を電気的に接続できるようになっている点は先のユニットと同様である。台座基部2の回転面がオフセット関節における回転修正運動機構の役割を果たすものとなっていて、次段アーム4を曲げ角度に影響されず所望の方向に向けられる機能を備えた点では先のユニットC、変形C、Dと同様である。また、このユニットEでは第2の台座基部2における第1の台座基部2との結合面反対側の面はユニットDの第1の台座基部2と同様に、本発明の磁気結合可能な構造となっているが、ここは使用されずキャップ9が被せられ、幹部は終端となっている。
The single-branch articulated branch rotary joint mechanism unit (E type) shown in FIG. 5 is a 6-degree-of-freedom unit including a precessing motion mechanism, a rotational correction motion mechanism, and a support shaft rotational motion mechanism. In the figure, A is an elevational sectional view, and B is a planar surface viewed from above. This unit corresponds to a structure in which the previous unit D is stacked in two stages. That is, in the previous unit D, the
次に本発明の磁気結合機構に採用される1形態を図6に示す。前記各分岐回転関節機構ユニット内のマグネット着脱関節機構は手動方式のマグネットを用いた着脱機構である。図6のAに示す磁石5は平板リング状の磁性体を放射状に分割し、平板厚み方向に帯磁したもの(分割磁石5a)を交互に極性を逆転させてリング状に配置させたもの(片面多極型穴付マグネット)の斜視図である。この分割磁石5aは図6の斜視図Dに示されるように断面U字型の円筒型磁性ホルダー5b内に極を交互に反転させてリング状に収納される。その際、円筒型磁性ホルダー5bの内側外側の周面と磁石側面とは若干の空隙部が生じるようになっている。図6のBに示すものは、その片面多極型穴付マグネットと対峙して配置されるスリット6a付の平板リング状磁性体6の斜視図である。この磁気結合は図6のCに示されるように分割磁石5aからの磁力線は対峙する平板リング状磁性体6内を通り隣接する分割磁石5aに入る。平板リング状磁性体6内を通る磁力線の向きが磁路遮断機能を果たすスリット6aを挟んで左右に分離する形態で磁石5は磁性体6を吸着する。この時の形態が図6のEに斜視図で示される。
マグネットにより所望の回転角度で着脱自在に連結される機構は、上記のスリット6a付の平板リング状磁性体6に限らず、図6のFに示すように平板リング状の磁石5を対峙させた形態であってもよい。その平板リング状の磁石5は、同じピッチ角度で分割された磁石5aを断面U字型の円筒型磁性ホルダー5b内に極を交互に反転させてリング状に収納したものでよい。この方が磁気結合の吸着力が強力となることは当然である。勿論対峙する磁石の異極同士が引き合う関係になるから分割磁石のピッチ角度を1ステップとする回転角での接続を手動選択できる。
Next, FIG. 6 shows one embodiment employed in the magnetic coupling mechanism of the present invention. The magnet attachment / detachment joint mechanism in each branch rotary joint mechanism unit is an attachment / detachment mechanism using a manual type magnet. A
The mechanism that is detachably coupled by a magnet at a desired rotation angle is not limited to the flat ring-shaped
本発明の磁気結合機構に採用される他の形態を図7に示す。図7においてAは平板リング状の磁性体を放射状に分割し、放射方向に帯磁したもの(分割磁石5a)を交互に極性を逆転させてリング状に配置させた磁石5(外周多極型穴付マグネット)の斜視図、Bは断面L字型のスリット付円筒型磁性体6の斜視図、Cはこの磁石(外周多極型穴付マグネット)5とスリット付円筒型磁性体6の結合状態を示す斜視図そしてDはその際の磁力線を示す図である。このマグネット着脱関節機構は、Aから分かるようにこの形態の磁石は軸方向ではなく放射方向に磁化されているので、結合される磁性体6は円筒面を備えていなければならない。そこで、この形態の磁性体6はBに示されるように断面がL字型の円筒体で、その円筒面には分割磁石5aと同じピッチ幅の磁路遮断機能を果たすスリット6aが設けられると共に、中央部には孔が空けられている。この外周多極型穴付マグネット5による磁気結合は図7のCに示されるようにリング状の分割磁石5aを円筒状の磁性体6が外側から覆うような位置関係となる。その際磁石5からの磁力線は対峙する円筒状磁性体6内を通り隣接する分割磁石5aに入る。円筒状磁性体6内を通る磁力線の向きが磁路遮断機能を果たすスリット6aを挟んで両方に分離する形態で磁石5は磁性体6を吸着する。この時の形態が図7のDに示される。
なお、前記各マグネット着脱関節機構(片面多極型、外周多極型)の大きさは、数ミリサイズから数十センチサイズのものまで製品供給が可能である。また、各マグネット着脱関節機構は、必要に応じて適宜使い分けを可能にできる。
Another form employed in the magnetic coupling mechanism of the present invention is shown in FIG. In FIG. 7, A is a magnet 5 (peripheral multipolar hole) in which a flat ring-shaped magnetic body is radially divided and magnetized in the radial direction (divided magnet 5a) is alternately reversed in polarity and arranged in a ring shape. B is a perspective view of a cylindrical
The magnet attachment / detachment joint mechanism (single-sided multipolar type, outer peripheral multipolar type) can be supplied in a product size from several millimeters to several tens of centimeters. Moreover, each magnet attachment / detachment joint mechanism can be properly used as needed.
本発明の磁気結合機構では上記のいずれの形態においても、マグネットにより着脱されるリング状に配置されたマグネット5及び中心部が空けられた磁性体6の中心部には貫通孔が設けられており、その部分には図1のCに図示したメス型コネクター72とオス型コネクター72がそれぞれ対向して固定部材を介して固定される。このコネクターは電力供給用若しくは信号線接続用として用いることができる。両部材がコネクター7を中心にして所望に位置関係で結合されるが、その際同時に両部材間の電気的接続が達成されることになる。ただし、磁気結合される両部材は360度可変の位置関係をとることができるように差し込み角度に依存しないコネクターであることが必要である。
In any of the above forms, the magnetic coupling mechanism of the present invention is provided with a through-hole in the center portion of the
本発明に係るマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体の特徴点を纏めると、次のとおりである。
(1)折れ曲げ関節機構はオフセット回転機構部と回転修正機構部の組み合わせ構成であり、両機構部をマグネットによる磁気吸着力で保持する。
(2)負荷を支える能力はケーシングの嵌め込み精度とマグネットと吸着磁性体の各固着力およびマグネットと吸着磁性体の磁気吸着力で決まる。
(3)関節機構と動作は、前記軸受とマグネット磁気吸着力の作用によるため、関節の連接が容易である。
(4)回転の位置決めは目視にてアナログ的に設定するために、従来のオフセットロボットのような高価な位置決めセンサ(エンコーダ)は必要ない。
(5)提供出来る複枝関節機構は、多枝構成(1枝モデルから5枝モデル)で多自由度の機能設定に対応出来るために、独創的で複雑な造形物(モニュメント)を表現、提供出来る。
(6)ミニサイズのものから大きなサイズのものまで作成することができる。
(7)前記の理由から、安価な製品を提供出来る。
(8)多様なニーズに応え、規格化(品揃え)が容易である。
(9)電力線または信号線はアーム内部に収納することが容易で、電力供給用コネクター(オス型プラグとメス型プラグ)を設けることで容易にアーム間を繋ぐ事ができる。
(10)アームの折れ曲げ運動範囲は、オフセット角度(最大90度/1関節)で決まり、バラエティに富んだ角度が設定出来る関節機構部を提供出来る。
The feature points of the offset articulated structure having the magnet attaching / detaching branch arm mechanism according to the present invention are summarized as follows.
(1) The bending joint mechanism is a combined configuration of an offset rotation mechanism unit and a rotation correction mechanism unit, and holds both mechanism units with a magnetic attraction force by a magnet.
(2) The ability to support the load is determined by the fitting accuracy of the casing, the fixing force between the magnet and the attracting magnetic body, and the magnetic attracting force of the magnet and the attracting magnetic body.
(3) Since the joint mechanism and operation are based on the action of the bearing and the magnet magnetic attraction force, the joint can be easily connected.
(4) Since rotational positioning is set in an analog manner by visual observation, an expensive positioning sensor (encoder) like a conventional offset robot is not required.
(5) The multi-branch joint mechanism that can be provided is capable of dealing with multi-degree-of-freedom function settings in a multi-branch configuration (1 branch model to 5 branch model), so it expresses and provides original and complex shaped objects (monuments) I can do it.
(6) It can be created from mini size to large size.
(7) For the above reasons, an inexpensive product can be provided.
(8) Responding to various needs, standardization (product lineup) is easy.
(9) The power line or the signal line can be easily housed in the arm, and the arms can be easily connected by providing a power supply connector (male plug and female plug).
(10) The bending motion range of the arm is determined by the offset angle (maximum 90 degrees / one joint), and it is possible to provide a joint mechanism that can set a variety of angles.
本発明に係るマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体を用いた実施例について説明する。図8及び図9に示したものはマグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを組み合わせてツリー形態とし、ツリーにLED電飾及び/又は下げカゴを配置したオフセット多関節構造体の例である。LED電飾だけを配備して装飾用とする実施例、下げカゴのみを配備して小物商品を展示するショーウィンドウ用、或いは図示したようにLED電飾及び下げカゴを混合させてショーウィンドウ用とする例である。イルミネーションツリーとしては本発明に係るマグネット着脱分岐回転関節機構ユニット(片面多極型、外周多極型)を適宜組み合わせると共に、本発明の各磁気結合機構部の相対角度位置を適宜に設定して結合することにより所望のツリーを形成することができる。ツリーは基台20を基礎部とし、LED10は適宜の関節部や枝先端部にLEDコネクター11を介して取り付けられる。このLED用の電源部は基台20内に配置し、各ユニットをコネクター7によって接続されるリード線が各LED10に給電し発光させる。単色では単純であるから、発光色を複数としたり、1つの先端部に多色の発光群を取り付けたり、ガラスのような光が透過する材料からなる小鳥や花びらといった造形物を発光部材に取り付ける形態を採ると良い。薄暗い室内で多点の光が多様に動く様は幻想的雰囲気を出し、鑑賞者の心を和ませることができる。また、この変形例として、発光は単純発光に限らず音楽と同期させた室内用の装飾器具を提供することができる。単に薄暗い室内で多点の光が多様に動くだけでなく、音楽のリズム及び/又は強弱と連動させて、発光部材の発光強度であるとか発光部材の移動であるとか、その両方を変化させるようにし、鑑賞者の楽しみを深めることができる。この例では発光部材としてLEDを示したが、これに限らず豆電球を採用することも可能である。
An embodiment using an offset articulated structure having a magnet attaching / detaching branch arm mechanism according to the present invention will be described. 8 and FIG. 9 are examples of an offset multi-joint structure in which a magnet attachment / detachment branch rotation joint mechanism unit is combined into a tree form, and LED lighting and / or a lowering basket are arranged on the tree. For example, an LED decoration only for display, a display window for displaying small items with only a lower basket, or a combination of LED lighting and a lower basket as shown in the figure for a display window This is an example. As the illumination tree, the magnet attachment / detachment branch rotary joint mechanism unit (single-sided multipole type, outer peripheral multipole type) according to the present invention is appropriately combined, and the relative angular position of each magnetic coupling mechanism part of the present invention is appropriately set and combined. By doing so, a desired tree can be formed. The tree is based on the base 20, and the
ツリーに下げカゴ13を配置するには鈎12を固定した部材が適宜の関節部や枝先端部に取り付けられ、その鈎12に下げカゴ13をかけるようにする。下げカゴ13には適宜の小物が入れられ、展示に供される。適宜の三次元位置に小物を配置して効果的な展示を行うことができるものである。図示した例では下げカゴ13を用いたが、応用例として展示用テーブルに代えても良い。ショーウィンドウ等に設置の場合お客さんの目線を考慮すると、前方テーブルが低く後方テーブルが高い位置をとることが合理的であるから、前後のアームには段数差を付けると良い。そしてエンドエフェクタに回転駆動式のテーブルを取り付ける。テーブル取り付け部は姿勢調整機構を備えていることが望ましい。
単に下げカゴ13やテーブルに小物商品を載置するだけでは寂しい場合に、図示したようなLED10との混合配置する形態はお客さんの目を楽しませた展示となり効果的である。
In order to place the
When it is lonely to simply place small items on the
図10に示したものは本発明に係るマグネット着脱分岐回転関節機構ユニットを組み合わせてロッド型とし、ロッド先端部に照明器具を配置したオフセット多関節構造体の実施例である。照明器具はこの例ではLEDを採用しているが他の照明器具であっても良い。図のAに示すように分岐ユニットを用いず、1本に柱状に多関節を連接し、BやCに示すように本発明の各磁気結合機構部の相対角度位置を適宜に設定して結合することにより所望の曲げ角と方向を選択することができる。結果として、先端部に設置した照明器具によって所望の位置・角度から照明を当てることができる。
この照明器具は図11に示したように基台20に植設した柱状に多関節連接した2本のオフセット多関節構造体の先端に照明器具を設置する形態を採ることも可能である。また、図12に示したように分岐型ユニットを用いて複数に分岐させてその先端部に照明器具を取り付ける形態を採ることも可能である。照明器具も複数のLEDを配置した高輝度のものを用いることもでき、設計は適宜自由にできる。
FIG. 10 shows an embodiment of an offset multi-joint structure in which a magnet type attachment / detachment branch rotary joint mechanism unit according to the present invention is combined into a rod type and a lighting fixture is arranged at the tip of the rod. In this example, the lighting fixture employs LEDs, but other lighting fixtures may be used. As shown in A of the figure, without using a branch unit, multiple articulated joints are connected in a columnar form, and as shown in B and C, the relative angular position of each magnetic coupling mechanism of the present invention is appropriately set and coupled. By doing so, a desired bending angle and direction can be selected. As a result, it is possible to illuminate from a desired position and angle by a lighting fixture installed at the tip.
As shown in FIG. 11, this luminaire can also take a form in which the luminaire is installed at the tips of two offset articulated structures that are articulated in a columnar shape implanted in the base 20. Moreover, as shown in FIG. 12, it is also possible to adopt a form in which a branching unit is used to branch into a plurality of units and a lighting fixture is attached to the tip portion thereof. A lighting device having a high luminance in which a plurality of LEDs are arranged can also be used, and the design can be made freely.
本発明に係るマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体をマネキン人形に適用した実施例を図13を参照しながら説明する。マネキンの下半身23、上半身24、頭部25、上腕26、下腕27、手首28をアームに対応させ、本発明のユニットAすなわち、マグネット着脱分岐回転関節機構ユニットが1つの歳差運動機構と支持軸回転運動機構を備えた2自由度を備えた単枝型の分岐回転関節機構ユニットでそれぞれの部材を連接する。下半身を基部として上半身24が、該上半身24に対して頭部25、左右の上腕26が、該左右の上腕26に対しては下腕27が、更に下腕27に対しては手首28がそれぞれにオフセット角の2倍までの曲げ角と360度の方向に独立したポジションをとることができる。従来の固定姿勢のマネキンに着せた場合と異なり、各肢体の曲げ角や向きを手動で変化させたり、一時的に外したりできるので、着せるものに応じて自由に対応をとることができる。また、時々に体位を変更することにより、多様な姿勢での展示を可能とし、毛皮等重いコートにも対応できる。基台20に回転機構を設ければ、360度の視点からの観察を提供できる。
勿論、マネキン人形はこの形に限らず、バリエーションとしては足首、下脚、上脚を別部材とし、片方の足首を基台に据え、足首、下脚、上脚を本発明のユニットAオフセット多関節構造で繋ぐ形態も提供できる。
なお、従来からマネキン人形の関節部分を角度可変とし、ポーズが変化するマネキン人形を構成することができるようにしたものは特許文献3に提示されている。これは一方の関節部材と他方の関節部材を枢軸で折れ曲り自在となるよう連結し、一方の関節部材に固定したモータの回転軸に回転部材を介して回転軸と平行する偏心軸を突設し、他方の関節部材に上記偏心軸が嵌合する一対の直線縁が枢軸と平行するように設けられ、モータの起動による偏心軸の回動で一方の関節部材に対して他方の関節部材は枢軸を中心に角度が変化するという構成を採用したものである。機構が複雑であるため、駆動が厄介でありコスト的にも高いものとなってしまう。それに比較して本発明のものであれば簡単に手や脚を着脱させることができるので、着せ替えが容易であり、所望の姿勢に整える作業も手動で容易に行うことができる。
An embodiment in which an offset articulated structure having a magnet attaching / detaching branch arm mechanism according to the present invention is applied to a mannequin doll will be described with reference to FIG. The
Of course, the mannequin doll is not limited to this shape, and as a variation, the ankle, lower leg, and upper leg are separate members, one ankle is placed on the base, and the ankle, lower leg, and upper leg are unit A offset articulated structure of the present invention. It is also possible to provide a form that connects with.
Conventionally, a mannequin doll having a variable angle of the joint part of the mannequin doll and capable of forming a mannequin doll whose pose changes is disclosed in
本発明に係るマグネット着脱分岐アーム機構を有するオフセット多関節構造体は、上記の例に限定されず、(1)各種の造形物(モニュメント),(2)インテリア,(3)玩具,(4)生け花用,(5)舞台装置やその他のオブジェとして広い分野で用いることができる。 The offset articulated structure having the magnet attaching / detaching branch arm mechanism according to the present invention is not limited to the above example, and (1) various shaped objects (monuments), (2) interior, (3) toys, (4) It can be used in a wide range of fields for ikebana, (5) stage equipment and other objects.
1 前段アーム 2 台座基部
3 台座本体 4 次段アーム
5 平板リング状のマグネット 5a 分割磁石
5b 円筒型磁性ホルダー 6 平板リング状の磁性体
6a 磁路遮断用スリット 7 コネクター
71 メス型コネクター 71 オス型コネクター
9 キャップ 10 LED素子
11 LEDコネクター 12 鈎
13 下げカゴ 20 基台
23 マネキンの下半身 24 マネキンの上半身
25 マネキンの頭部 26 マネキンの上腕
27 マネキンの下腕 28 マネキンの手首
DESCRIPTION OF
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006198995A JP2008023076A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Offset articulated structure having branch arm mechanism attachable and detachable by magnet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006198995A JP2008023076A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Offset articulated structure having branch arm mechanism attachable and detachable by magnet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008023076A true JP2008023076A (en) | 2008-02-07 |
Family
ID=39114335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006198995A Withdrawn JP2008023076A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Offset articulated structure having branch arm mechanism attachable and detachable by magnet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008023076A (en) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009254749A (en) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Shirai:Kk | Illuminated torso |
JP2010259613A (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-18 | Liberal:Kk | Block toy using multipolar-magnetized magnet |
JP2011030846A (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Newgin Co Ltd | Game machine |
WO2012015290A3 (en) * | 2010-07-30 | 2012-12-27 | Innovative Moving Displays S. De R.L. De C.V. | Articulated mannequin with various assembly mechanisms |
JP2014083652A (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Kobe Univ | Offset joint mechanism and robot with the same |
JP2016516592A (en) * | 2013-03-04 | 2016-06-09 | プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ | Magnetic assembly of a soft robot with hard parts |
KR200480996Y1 (en) * | 2015-11-17 | 2016-08-10 | 이선현 | Ball Jointed Doll |
WO2017138634A1 (en) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | Externally-driven joint structure |
WO2019064020A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Voltrics Ltd | An articulated joint for a robot arm |
US10465723B2 (en) | 2010-11-19 | 2019-11-05 | President And Fellows Of Harvard College | Soft robotic actuators |
US10685771B1 (en) | 2019-03-08 | 2020-06-16 | Light Steering Technologies, Llc | Magnetic joint and optical mount using the same |
WO2020185195A1 (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | Light Steering Technologies, Llc | Magnetic joint and optical mount using the same |
US10830988B2 (en) | 2017-09-17 | 2020-11-10 | Light Steering Technologies, Llc | Laterally unconstrained magnetic joint for tip tilt and piston-tip-tilt mounts |
CN112643701A (en) * | 2020-12-04 | 2021-04-13 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | Mechanical arm and end connector thereof |
KR20210092479A (en) * | 2020-01-16 | 2021-07-26 | 이치훈 | Modular typed Robot assembly |
-
2006
- 2006-07-21 JP JP2006198995A patent/JP2008023076A/en not_active Withdrawn
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009254749A (en) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Shirai:Kk | Illuminated torso |
JP2010259613A (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-18 | Liberal:Kk | Block toy using multipolar-magnetized magnet |
JP2011030846A (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Newgin Co Ltd | Game machine |
WO2012015290A3 (en) * | 2010-07-30 | 2012-12-27 | Innovative Moving Displays S. De R.L. De C.V. | Articulated mannequin with various assembly mechanisms |
CN103269621A (en) * | 2010-07-30 | 2013-08-28 | 创新移动显示器有限公司 | Articulated mannequin with various assembly mechanisms |
JP2013539993A (en) * | 2010-07-30 | 2013-10-31 | イノヴェイティブ ムービング ディスプレイズ エセ.デーエー エレ.エル.デーエー セー.ヴェー. | Articulated mannequin with various assembly mechanisms |
US10465723B2 (en) | 2010-11-19 | 2019-11-05 | President And Fellows Of Harvard College | Soft robotic actuators |
JP2014083652A (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Kobe Univ | Offset joint mechanism and robot with the same |
US9962832B2 (en) | 2013-03-04 | 2018-05-08 | President And Fellows Of Harvard College | Magnetic assembly of soft robots with hard components |
JP2019051589A (en) * | 2013-03-04 | 2019-04-04 | プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ | Magnetic assembly of soft robots with hard components |
JP2016516592A (en) * | 2013-03-04 | 2016-06-09 | プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ | Magnetic assembly of a soft robot with hard parts |
US10843336B2 (en) | 2013-03-04 | 2020-11-24 | President And Fellows Of Harvard College | Magnetic assembly of soft robots with hard components |
KR200480996Y1 (en) * | 2015-11-17 | 2016-08-10 | 이선현 | Ball Jointed Doll |
US11325244B2 (en) | 2016-02-10 | 2022-05-10 | Advanced Telecommunications Research Institute International | Externally-driven joint structure |
JP6220105B1 (en) * | 2016-02-10 | 2017-10-25 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | Externally driven joint structure |
JP2018020437A (en) * | 2016-02-10 | 2018-02-08 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | External driving type joint structure body |
US11794336B2 (en) | 2016-02-10 | 2023-10-24 | Advanced Telecommunications Research Institute International | Externally-driven joint structure |
WO2017138634A1 (en) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | Externally-driven joint structure |
US10830988B2 (en) | 2017-09-17 | 2020-11-10 | Light Steering Technologies, Llc | Laterally unconstrained magnetic joint for tip tilt and piston-tip-tilt mounts |
WO2019064020A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Voltrics Ltd | An articulated joint for a robot arm |
WO2020185195A1 (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | Light Steering Technologies, Llc | Magnetic joint and optical mount using the same |
US10685771B1 (en) | 2019-03-08 | 2020-06-16 | Light Steering Technologies, Llc | Magnetic joint and optical mount using the same |
KR20210092479A (en) * | 2020-01-16 | 2021-07-26 | 이치훈 | Modular typed Robot assembly |
KR20210106970A (en) * | 2020-01-16 | 2021-08-31 | 이치훈 | Robot assembly |
KR102296422B1 (en) * | 2020-01-16 | 2021-09-02 | 이치훈 | Modular typed Robot assembly |
KR102501703B1 (en) * | 2020-01-16 | 2023-02-17 | 이치훈 | Robot assembly |
CN112643701A (en) * | 2020-12-04 | 2021-04-13 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | Mechanical arm and end connector thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008023076A (en) | Offset articulated structure having branch arm mechanism attachable and detachable by magnet | |
US7322873B2 (en) | Illuminated, three-dimensional modules with coaxial magnetic connectors for a toy construction kit | |
US4911033A (en) | Robotic manipulator | |
US6658962B1 (en) | Robotic manipulator | |
US10582973B2 (en) | Robotic surgical devices, systems, and related methods | |
US10907785B2 (en) | Modular lighting system | |
CA2447524A1 (en) | Combination artificial tree-lighting arrangement | |
KR101055384B1 (en) | Lighting fixture with petal type opening and closing method | |
CN106737585A (en) | Waist structure and anthropomorphic robot | |
US20090207239A1 (en) | Artificial eye system with drive means inside the eye-ball | |
Tortora et al. | A modular magnetic platform for natural orifice transluminal endoscopic surgery | |
KR20150071198A (en) | Face robot assembling and separating type of exterior skin | |
Hoshino et al. | Pinching with finger tips in humanoid robot hand | |
CN109822613A (en) | Mechanical claw assembly and robot | |
CN107859962A (en) | A kind of projecting lamp for simulating sky effect | |
JP4648897B2 (en) | Magnet rotating device and rotating ornament using the same | |
US11287118B2 (en) | Dynamic lighting device | |
CN215838935U (en) | Snake bone unit, snake bone and endoscope | |
CN209599255U (en) | Mechanical claw assembly and robot | |
WO2017122856A1 (en) | Multi-degree of freedom drive device | |
TW201031309A (en) | A polyhedral assembly | |
CN208040632U (en) | Rotary conductive transmission mechanism with clutch | |
CN109693260A (en) | Mechanical claw assembly and robot | |
JP7307809B2 (en) | lighting chain | |
CN218864076U (en) | Floor lamp |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091006 |