JP2017140655A - ロボットアーム - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡易な制御で作動させることができるロボットアームを提供しようとする。
【解決手段】
従来のロボットアームに変わって、基礎構造と、押しまたは引きにより動力を伝達できる機械要素であるケーブルと、前記基礎構造に支持される部分である可動部と、前記基礎構造に支持され前記ケーブルを繰出しまたは引込みできるアクチエータと、長尺の形態を有し根元の側を前記可動部に回転中心軸である第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分である腕部と、前記腕部の先端の側に支持され前記ケーブルによる押しまたは引きにより作動するエンドエフェクタと、前記ケーブルを巻きかけられるプーリである第１プーリと前記可動部に支持され前記第１プーリを回転自在に支持する第１支持部材と、を備えるものとした。
【選択図】 図１
【解決手段】
従来のロボットアームに変わって、基礎構造と、押しまたは引きにより動力を伝達できる機械要素であるケーブルと、前記基礎構造に支持される部分である可動部と、前記基礎構造に支持され前記ケーブルを繰出しまたは引込みできるアクチエータと、長尺の形態を有し根元の側を前記可動部に回転中心軸である第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分である腕部と、前記腕部の先端の側に支持され前記ケーブルによる押しまたは引きにより作動するエンドエフェクタと、前記ケーブルを巻きかけられるプーリである第１プーリと前記可動部に支持され前記第１プーリを回転自在に支持する第１支持部材と、を備えるものとした。
【選択図】 図１
Description
本発明は、エンドエフェクタをもつロボットアームに係る。
エンドエフェクタをもつロボットアームが用いられる。
例えば、介護の現場では、対象者を介護するエンドエフェクタをもつロボットアームが用いられる。
例えば、生産の現場では、製品、原料を把持するエンドエフェクタをもつロボットアームが用いられる。
例えば、生産の現場では、製品、原料に加工を加えるエンドエフェクタをもつロボットアームが用いられる。
例えば、医療の現場では、施術を加えるエンドエフェクタをもつロボットアームが用いられる。
ロボットアームは、基礎構造に支持される。
例えば、介護の現場では、対象者を介護するエンドエフェクタをもつロボットアームが用いられる。
例えば、生産の現場では、製品、原料を把持するエンドエフェクタをもつロボットアームが用いられる。
例えば、生産の現場では、製品、原料に加工を加えるエンドエフェクタをもつロボットアームが用いられる。
例えば、医療の現場では、施術を加えるエンドエフェクタをもつロボットアームが用いられる。
ロボットアームは、基礎構造に支持される。
エンドエフェクタは、ロボットアームが操作対象物をつかんだり、挟んだり、切ったり、その他の操作をするためのものである。
例えば、エンドエフェクタは、ケーブルによる押しまたは引きにより作動する
アクチエータ４００は、ケーブル２００を繰出しまたは引込みできる。
例えば、ロボットアームは、基礎構造１００と可動部３００と腕部５００とエンドエフェクタ６００とで構成される。
基礎構造１００が可動部３００の根元を支持し、可動部３００が腕部５００の根元を支持し、エンドエフェクタ６００が腕部５００の先端に支持される。
基礎構造１００と可動部３００との接続部に関節機構が設けられ、可動部３００と腕部５００との接続部に関節部が設けられる。
この様にすると、ロボットアームが人の腕の構造に近くなる。
アクチエータ４００は、ケーブル２００を繰出しまたは引込みできる。
例えば、ロボットアームは、基礎構造１００と可動部３００と腕部５００とエンドエフェクタ６００とで構成される。
基礎構造１００が可動部３００の根元を支持し、可動部３００が腕部５００の根元を支持し、エンドエフェクタ６００が腕部５００の先端に支持される。
基礎構造１００と可動部３００との接続部に関節機構が設けられ、可動部３００と腕部５００との接続部に関節部が設けられる。
この様にすると、ロボットアームが人の腕の構造に近くなる。
基礎構造がアクチエータ４００を支持し、ケーブル２００を関節部を迂回し可動部と腕部に沿わせることがある。
この様にするとロボットアームの先端部が軽くなり、ロボットアームの動きが軽快になり、可動範囲が拡がる。
仮に、アクチエータがケーブルを繰出し／引き込みしない状態で、ロボットアームを動かすと、ケーブルに撓みがでたり／張りが出たりすることがある。この様な場合、アクチエータがケーブルを繰出しまたは引き込みして、ケーブルに撓みや張りがでるのを防ごことができる。
一方、アクチエータがケーブルを繰出し／引き込みしない状態で、ロボットアームが動いても、ケーブルに撓みがでたり／張りが出たりしない様にすると、ロボットアームの制御が簡易になる。
この様にするとロボットアームの先端部が軽くなり、ロボットアームの動きが軽快になり、可動範囲が拡がる。
仮に、アクチエータがケーブルを繰出し／引き込みしない状態で、ロボットアームを動かすと、ケーブルに撓みがでたり／張りが出たりすることがある。この様な場合、アクチエータがケーブルを繰出しまたは引き込みして、ケーブルに撓みや張りがでるのを防ごことができる。
一方、アクチエータがケーブルを繰出し／引き込みしない状態で、ロボットアームが動いても、ケーブルに撓みがでたり／張りが出たりしない様にすると、ロボットアームの制御が簡易になる。
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な制御で作動させることができるロボットアームを提供しようとする。
上記目的を達成するため、本発明に係るロボットアームであって、基礎となる構造である基礎構造と、押しまたは引きにより動力を伝達できる機械要素であるケーブルと、前記基礎構造に支持される部分である可動部と、前記基礎構造または前記可動部のどちらか一方に支持され前記ケーブルを繰出しまたは引込みできるアクチエータと、長尺の形態を有し根元の側を前記可動部に回転中心軸である第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分である腕部と、前記腕部の先端の側に支持され前記ケーブルによる押しまたは引きにより作動するエンドエフェクタと、前記ケーブルを巻きかけられるプーリである第１プーリと前記可動部に支持され前記第１プーリを回転自在に支持する第１支持部材と、を備える、ものとした。
上記本発明の構成により、基礎構造は、ロボットアームの基礎となる構造である。ケーブルとは、押しまたは引きにより動力を伝達できる機械要素である。可動部は、前記基礎構造に支持される部分である。アクチエータは、前記基礎構造または前記可動部のどちらか一方に支持され前記ケーブルを繰出しまたは引込みできる。腕部は、長尺の形態を有し根元の側を前記可動部に回転中心軸である第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分である。エンドエフェクタは、前記腕部の先端の側に支持され前記ケーブルによる押しまたは引きにより作動する。第１プーリは、前記ケーブルを巻きかけられるプーリである。第１支持部材は、前記可動部に支持され前記第１プーリを回転自在に支持する。
その結果、前記第１支持部材を適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
その結果、前記第１支持部材を適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
以下に、本発明の実施形態に係るロボットアームを説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。
本発明の実施形態に係るロボットアームは、前記第１支持部材が前記可動部に支持され前記第１プーリを回転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡に沿って案内でき、
前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に前記第１特定軌跡に沿って案内されて前記可動部に対して相対移動する。
上記の実施形態の構成により、前記第１支持部材が前記可動部に支持され前記第１プーリを回転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡に沿って案内できる。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するのに対応して、前記第１プーリが前記第１支持部材に前記第１特定軌跡に沿って案内されて前記可動部に対して相対移動する。
その結果、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とをを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に前記第１特定軌跡に沿って案内されて前記可動部に対して相対移動する。
上記の実施形態の構成により、前記第１支持部材が前記可動部に支持され前記第１プーリを回転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡に沿って案内できる。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するのに対応して、前記第１プーリが前記第１支持部材に前記第１特定軌跡に沿って案内されて前記可動部に対して相対移動する。
その結果、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とをを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
本発明の実施形態に係るロボットアームは、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動し、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側へ近づく様に前記可動部に対して相対移動する。
上記の実施形態の構成により、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動する。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側へ近づく様に前記可動部に対して相対移動する。
その結果、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
上記の実施形態の構成により、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動する。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側へ近づく様に前記可動部に対して相対移動する。
その結果、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
本発明の実施形態に係るロボットアームは、前記第１支持部材が前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに回転する様に支持される部材であり、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動し、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側へ近づく様に前記可動部に対して相対移動する。
上記の実施形態の構成により、前記第１支持部材が前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに回転する様に支持される部材である。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動する。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側へ近づく様に前記可動部に対して相対移動する。
その結果、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
上記の実施形態の構成により、前記第１支持部材が前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに回転する様に支持される部材である。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動する。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側へ近づく様に前記可動部に対して相対移動する。
その結果、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
本発明の実施形態に係るロボットアームは、前記第１支持部材が前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに自転する様に支持され第１支持部材回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である第１支持歯形を形成する部材であり、前記腕部が前記可動部に前記第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される腕部本体と該腕部本体に固定され前記第１回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である腕部歯形を形成し、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するときに前記第１支持歯形と前記腕部歯形とがかみあう。
上記の実施形態の構成により、前記第１支持部材が、前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに自転する様に支持され、第１支持部材回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である第１支持歯形を形成する部材である。前記腕部が前記可動部に前記第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される腕部本体と該腕部本体に固定され前記第１回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である腕部歯形を形成する。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するときに前記第１支持歯形と前記腕部歯形とがかみあう。
その結果、前記第１支持部材を適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
上記の実施形態の構成により、前記第１支持部材が、前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに自転する様に支持され、第１支持部材回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である第１支持歯形を形成する部材である。前記腕部が前記可動部に前記第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される腕部本体と該腕部本体に固定され前記第１回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である腕部歯形を形成する。前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するときに前記第１支持歯形と前記腕部歯形とがかみあう。
その結果、前記第１支持部材を適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
本発明の実施形態に係るロボットアームは、前記第１支持歯形が内歯車の歯形であり、前記腕部歯形が外歯車の歯形である。
上記の実施形態の構成により、前記第１支持歯形が内歯車の歯形である。前記腕部歯形が外歯車の歯形である。
その結果、前記可動部の前記第１支持部材を設ける箇所をコンパクトにすることできる。
上記の実施形態の構成により、前記第１支持歯形が内歯車の歯形である。前記腕部歯形が外歯車の歯形である。
その結果、前記可動部の前記第１支持部材を設ける箇所をコンパクトにすることできる。
本発明の実施形態に係るロボットアームは、前記可動部が長尺の形態を有し根元の側を前記基礎構造に回転中心軸である前記第２回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持され、前記ケーブルを巻きかけられるプーリである第２プーリと前記基礎構造に支持され前記第２プーリを回転自在に支持する第２支持部材と、を備え、前記アクチエータが前記基礎構造に支持され、前記第２支持部材が前記第２プーリを回転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡に沿って案内でき、前記可動部が前記第２回転中心軸の回りに揺動するのに対応して前記第２プーリが前記第２支持部材に前記第２特定軌跡に沿って案内されて前記基礎構造に対して相対移動する。
上記の実施形態の構成により、前記可動部が長尺の形態を有し根元の側を前記基礎構造に回転中心軸である前記第２回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される。第２プーリは、前記ケーブルを巻きかけられるプーリである。第２支持部材は、前記基礎構造に支持され前記第２プーリを回転自在に支持する。前記アクチエータが前記基礎構造に支持される。前記第２支持部材が前記第２プーリを回転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡に沿って案内できる。前記可動部が前記第２回転中心軸の回りに揺動するのに対応して前記第２プーリが前記第２支持部材に前記第２特定軌跡に沿って案内されて前記基礎構造に対して相対移動する。
その結果、前記第１支持部材と前記第２ぷーリ支持部材とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
上記の実施形態の構成により、前記可動部が長尺の形態を有し根元の側を前記基礎構造に回転中心軸である前記第２回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される。第２プーリは、前記ケーブルを巻きかけられるプーリである。第２支持部材は、前記基礎構造に支持され前記第２プーリを回転自在に支持する。前記アクチエータが前記基礎構造に支持される。前記第２支持部材が前記第２プーリを回転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡に沿って案内できる。前記可動部が前記第２回転中心軸の回りに揺動するのに対応して前記第２プーリが前記第２支持部材に前記第２特定軌跡に沿って案内されて前記基礎構造に対して相対移動する。
その結果、前記第１支持部材と前記第２ぷーリ支持部材とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
以上説明したように、本発明に係るロボットアームは、その構成により、以下の効果を有する
前記基礎構造に支持される前記可動部に長尺の形態の根元の側を前記第１回転中心軸の回りに相対的に揺動自在に支持される前記腕部の先端の側にケーブルで作動する前記エンドエフェクタを支持させ、前記第１プーリを前記可動部に支持される前記第１支持部材に回転自在に支持させ、前記アクチエータが繰出しまたは引込む前記ケーブルが前記第１プーリに巻きかけられてエンドエフェクタを押し引きして作動させる様にしたので、前記第１支持部材を適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するのに対応して、前記第１プーリが前記第１支持部材に前記第１特定軌跡に沿って案内されて前記可動部に対して相対移動する様にしたので、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とをを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動し、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側に近づく様に前記可動部に対して相対移動する様にしたので、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記第１支持部材が前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに回転する様に支持され、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動し、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側に近づく様に前記可動部に対して相対移動する様にしたので、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記可動部の第１支持部材回転中心軸の回りに自転する前記第１支持部材が前記第１支持部材回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の第１支持歯形を形成し、前記腕部本体が腕部本体に固定され前記第１回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の腕部歯形を形成し、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するときに前記第１支持歯形と前記腕部歯形とがかみあう様にしたので、前記第１支持部材を適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記第１支持歯形が内歯車の歯形であり、前記腕部歯形が外歯車の歯形である様にしたので、前記可動部の前記第１支持部材を設ける箇所をコンパクトにすることできる。
また、前記基礎構造に長尺の形態の根元の側を支持される前記可動部の前記第２回転中心軸の回りに相対的に揺動自在に支持される前記腕部の先端の側にケーブルで作動する前記エンドエフェクタを支持させ、第２プーリを前記基礎構造に支持される前記第２支持部材に回転自在に支持させ、前記第１プーリを前記可動部に支持される前記第１支持部材に回転自在に支持させ、前記アクチエータが繰出しまたは引込む前記ケーブルが前記第２プーリと前記第１プーリとに巻きかけられてエンドエフェクタを押し引きして作動させる様にしたので、前記第１支持部材と前記第２ぷーリ支持部材とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
従って、簡易な制御で作動させることができるロボットアームを提供できる。
前記基礎構造に支持される前記可動部に長尺の形態の根元の側を前記第１回転中心軸の回りに相対的に揺動自在に支持される前記腕部の先端の側にケーブルで作動する前記エンドエフェクタを支持させ、前記第１プーリを前記可動部に支持される前記第１支持部材に回転自在に支持させ、前記アクチエータが繰出しまたは引込む前記ケーブルが前記第１プーリに巻きかけられてエンドエフェクタを押し引きして作動させる様にしたので、前記第１支持部材を適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するのに対応して、前記第１プーリが前記第１支持部材に前記第１特定軌跡に沿って案内されて前記可動部に対して相対移動する様にしたので、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とをを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動し、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側に近づく様に前記可動部に対して相対移動する様にしたので、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記第１支持部材が前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに回転する様に支持され、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動し、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側に近づく様に前記可動部に対して相対移動する様にしたので、前記第１支持部材と前記第１特定軌跡とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記可動部の第１支持部材回転中心軸の回りに自転する前記第１支持部材が前記第１支持部材回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の第１支持歯形を形成し、前記腕部本体が腕部本体に固定され前記第１回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の腕部歯形を形成し、前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するときに前記第１支持歯形と前記腕部歯形とがかみあう様にしたので、前記第１支持部材を適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、前記第１支持歯形が内歯車の歯形であり、前記腕部歯形が外歯車の歯形である様にしたので、前記可動部の前記第１支持部材を設ける箇所をコンパクトにすることできる。
また、前記基礎構造に長尺の形態の根元の側を支持される前記可動部の前記第２回転中心軸の回りに相対的に揺動自在に支持される前記腕部の先端の側にケーブルで作動する前記エンドエフェクタを支持させ、第２プーリを前記基礎構造に支持される前記第２支持部材に回転自在に支持させ、前記第１プーリを前記可動部に支持される前記第１支持部材に回転自在に支持させ、前記アクチエータが繰出しまたは引込む前記ケーブルが前記第２プーリと前記第１プーリとに巻きかけられてエンドエフェクタを押し引きして作動させる様にしたので、前記第１支持部材と前記第２ぷーリ支持部材とを適切に設定することで、前記腕部を動かしたときのケーブルの緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
従って、簡易な制御で作動させることができるロボットアームを提供できる。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。
本発明の実施形態にかかるロボットアームを、図を基に、説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るロボットアームの概念図である。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るロボットアームの構造図である。
ロボットアームの構造図では、発明の理解の容易のため、各部の寸法、比率等は、実際とは異なり、主要な構成の機能を理解しやすいように、誇張されている。
また、一部の構造物が相互関係が理解しやすいように、透明に透かして、輪郭のみを示されている。
図２は、理解の容易のため１個のアクチエータ４００と一個のケーブル２００のみを表示する。
図１は、本発明の実施形態に係るロボットアームの概念図である。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るロボットアームの構造図である。
ロボットアームの構造図では、発明の理解の容易のため、各部の寸法、比率等は、実際とは異なり、主要な構成の機能を理解しやすいように、誇張されている。
また、一部の構造物が相互関係が理解しやすいように、透明に透かして、輪郭のみを示されている。
図２は、理解の容易のため１個のアクチエータ４００と一個のケーブル２００のみを表示する。
本発明の第１の実施形態にかかるロボットアームは、基礎構造１００とケーブル２００と可動部３００とアクチエータ４００と腕部５００とエンドエフェクタ６００と第１プーリ７１０と第１支持部材８１０とで構成される。
基礎構造１００は、基礎となる構造である。
例えば、基礎構造１００は、ロボットアームのボデイ部である。
例えば、基礎構造１００は、ロボットアームのボデイ部である。
ケーブル２００は、押しまたは引きにより動力を伝達できる機械要素である。
ケーブル２００は、押しと引きにより動力を伝達できてもよい。
ケーブル２００は、押しにより動力を伝達できてもよい。
ケーブル２００は、引きにより動力を伝達できてもよい。
図１は、５本指のエンドエフェクタ６００を備えるロボットアームにおいて、５本のケーブルが５本の指を夫々に作動させる。
例えば、１本のケーブル２００が引きにより動力を伝達すると指が動き、押しにより動力を伝達すると内蔵するばねにより指が元に戻る。
ケーブル２００は、押しと引きにより動力を伝達できてもよい。
ケーブル２００は、押しにより動力を伝達できてもよい。
ケーブル２００は、引きにより動力を伝達できてもよい。
図１は、５本指のエンドエフェクタ６００を備えるロボットアームにおいて、５本のケーブルが５本の指を夫々に作動させる。
例えば、１本のケーブル２００が引きにより動力を伝達すると指が動き、押しにより動力を伝達すると内蔵するばねにより指が元に戻る。
可動部３００は、基礎構造１００に支持される部分である。
可動部３００は、長尺の形態を有し根元の側を基礎構造１００に支持される部分であってもよい。
可動部３００は、長尺の形態を有し根元の側を基礎構造１００に回転中心軸である第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動できる様に支持されてもよい。
図１は、可動部３００が、長尺の形態を有し、根元の側を基礎構造に第２回転中心軸Ｃ２の回りに揺動自在に支持され、先端の側が腕部５００を第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動自在に支持する様子を示す。
可動部３００は、長尺の形態を有し根元の側を基礎構造１００に支持される部分であってもよい。
可動部３００は、長尺の形態を有し根元の側を基礎構造１００に回転中心軸である第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動できる様に支持されてもよい。
図１は、可動部３００が、長尺の形態を有し、根元の側を基礎構造に第２回転中心軸Ｃ２の回りに揺動自在に支持され、先端の側が腕部５００を第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動自在に支持する様子を示す。
アクチエータ４００は、基礎構造１００または可動部３００のどちらか一方に支持されケーブル２００を繰出しまたは引込みできる機器である。
アクチエータ４００は、基礎構造１００に支持されケーブル２００を繰出しまたは引込みできる機器であってもよい。
アクチエータ４００は、可動部３００に支持されケーブル２００を繰出しまたは引込みできる機器であってもよい。
例えば、アクチエータ４００は、直動駆動機構によりケーブル２００を繰出しまたは引込みできる。
例えば、アクチエータ４００は、直動駆動機構によりケーブル２００を繰出しできる。
例えば、アクチエータ４００は、直動駆動機構によりケーブル２００を引込みできる。
図１は、アクチエータ４００が、基礎構造１００に支持される様子を示す。
図１は、アクチエータ４００が、可動部３００に支持される様子を破線で示す。
アクチエータ４００は、基礎構造１００に支持されケーブル２００を繰出しまたは引込みできる機器であってもよい。
アクチエータ４００は、可動部３００に支持されケーブル２００を繰出しまたは引込みできる機器であってもよい。
例えば、アクチエータ４００は、直動駆動機構によりケーブル２００を繰出しまたは引込みできる。
例えば、アクチエータ４００は、直動駆動機構によりケーブル２００を繰出しできる。
例えば、アクチエータ４００は、直動駆動機構によりケーブル２００を引込みできる。
図１は、アクチエータ４００が、基礎構造１００に支持される様子を示す。
図１は、アクチエータ４００が、可動部３００に支持される様子を破線で示す。
腕部５００は、長尺の形態を有し根元の側を可動部３００に回転中心軸である第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分である。
腕部５００は、長尺の形態を有し根元の側を可動部３００の先端に回転中心軸である第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分であってもよい。
腕部５００は、長尺の形態を有し根元の側を可動部３００の先端に回転中心軸である第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分であってもよい。
エンドエフェクタ６００は、腕部５００に支持されケーブル２００による押しまたは引きにより作動する機構である。
エンドエフェクタ６００は、腕部５００の先端の側に支持されケーブル２００による押しまたは引きにより作動する機構であってもよい。
エンドエフェクタ６００は、腕部５００の先端の側に支持されケーブル２００による押しにより作動する機構であってもよい。
エンドエフェクタ６００は、腕部５００の先端の側に支持されケーブル２００による引きにより作動する機構であってもよい。
エンドエフェクタ６００は、腕部５００の先端の側に支持されケーブル２００による押しまたは引きにより作動する機構であってもよい。
エンドエフェクタ６００は、腕部５００の先端の側に支持されケーブル２００による押しにより作動する機構であってもよい。
エンドエフェクタ６００は、腕部５００の先端の側に支持されケーブル２００による引きにより作動する機構であってもよい。
第１プーリ７１０は、ケーブル２００を巻きかけられるプーリである。
ケーブル２００は、アクチエータ４００から引き出され、 第１プーリ７１０に巻きかけられ、エンドエフェクタ６００に繋がる。
ケーブル２００は、アクチエータ４００から引き出され、 第１プーリ７１０に巻きかけられ、エンドエフェクタ６００に繋がる。
第１支持部材８１０は、可動部３００に支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持する部材である。
第１支持部材８１０は、可動部３００の先端の側に支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持してもよい。
第１支持部材８１０は、可動部３００に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持してもよい。
第１支持部材８１０は、可動部３００の先端の側に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持してもよい。
ここで、可動部３００の先端の側とは、長尺の形態を有する可動部３００が基礎構造１００に支持される根元側の反対の側の意味である。
第１支持部材８１０は、可動部３００の先端の側に支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持してもよい。
第１支持部材８１０は、可動部３００に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持してもよい。
第１支持部材８１０は、可動部３００の先端の側に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持してもよい。
ここで、可動部３００の先端の側とは、長尺の形態を有する可動部３００が基礎構造１００に支持される根元側の反対の側の意味である。
第１支持部材８１０が、可動部３００に支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００の先端の側に支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００の先端の側に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
例えば、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内されて可動部３００に対して相対移動する。
第１支持部材８１０が、可動部３００の先端の側に支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００の先端の側に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
例えば、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内されて可動部３００に対して相対移動する。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側から離れる様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に緩みが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側から離れる様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
第１支持部材８１０が可動部３００に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに回転する様に支持される部材であってもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部３００の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動してもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部に対して相対移動してもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部３００の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動してもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部に対して相対移動してもよい。
第１支持部材８１０が可動部３００に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに回転する様に支持される部材であってもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に緩みが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
図２は、第１支持部材８１０が可動部３００に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに回転する様に支持される様子を示す。
図２は、第１プーリ７１０が第１支持部材７１０に第１プーリ回転中心軸Ｃ１ｂの回りに回転自在に支持される様子を示す。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に緩みが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
図２は、第１支持部材８１０が可動部３００に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに回転する様に支持される様子を示す。
図２は、第１プーリ７１０が第１支持部材７１０に第１プーリ回転中心軸Ｃ１ｂの回りに回転自在に支持される様子を示す。
第１支持部材８１０が、可動部３００に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに自転する様に支持され、第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａを中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である第１支持歯形８１１を形成する部材であってもよい。
腕部５００が可動部３００に第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動できる様に支持される腕部本体５１０と該腕部本体５１０に固定され第１回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である腕部歯形５１１を形成してもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するときに第１支持歯形８１１と腕部歯形５２１とがかみあってもよい。
腕部５００が可動部３００に第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動できる様に支持される腕部本体５１０と該腕部本体５１０に固定され第１回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である腕部歯形５１１を形成してもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するときに第１支持歯形８１１と腕部歯形５２１とがかみあってもよい。
第１支持歯形８１１が内歯車の歯形であり、腕部歯形５２１が外歯車の歯形であってもよい。
図２には、第１支持歯形８１１が内歯車の歯形であり、腕部歯形５２１が外歯車の歯形である様子が示される。
第１支持部材の諸元を適切に選択すると、腕部５００が可動部３００に対して相対的に揺動したときに、ケーブル２００の弛みや張りが生じにくくロボットアームの制御が容易になる。
図２には、第１支持歯形８１１が内歯車の歯形であり、腕部歯形５２１が外歯車の歯形である様子が示される。
第１支持部材の諸元を適切に選択すると、腕部５００が可動部３００に対して相対的に揺動したときに、ケーブル２００の弛みや張りが生じにくくロボットアームの制御が容易になる。
以下に、第１支持部材の諸元を適切に選択した一例を、図を基に、示す。
図６は、本発明の第１の実施形態に係るロボットアームの実施例である。
設定した諸元は以下のとおりである。
角度ψ（°）は、可動部３００の垂直軸からの揺動角度である。
角度θ１（°）は、腕部５００の垂直軸からの反時計回りの揺動角度である。
Ｌ１（ｍｍ）は、可動部３００の長さである。
Ｌ２（ｍｍ）は、腕部５００の長さである。
ｘ１（ｍｍ）ｙ１（ｍｍ）は、腕部５００の揺動中心の座標である。
Ｒ２（ｍｍ）は、腕部歯車５２０のピッチ円半径である。
ｘ０（ｍｍ）ｙ０（ｍｍ）は、第１支持部材（内歯車）の回転中心の座標である。
半径Ｒ１（ｍｍ）は、第１支持部材（内歯車）のピッチ円半径である。
角度θ２（°）は、第１プーリ７１０の揺動の初期角度である。
ｘ（ｍｍ）ｙ（ｍｍ）は、第１プーリ７１０の回転中心の初期位置座標である。
距離Ｒ３（ｍｍ）は、第１支持部材（内歯車）の回転中心と第１プーリ７１０の回転中心との離間距離である。
半径Ｒ４（ｍｍ）は、第１プーリ７１０のピッチ円半径である。
図６は、腕部５００を反時計回りに０°から１８０°まで揺動したときの、アクチエータ４００から腕部５００の先端まで延びるケーブル２００に沿った幾何学的な距離を示す。
図６から、腕部５００を３０°と１２０°との間で揺動するときに上記の幾何学的な距離は約１ｍｍを越えない範囲で変動することがわかる。
このことから、腕部５００を３０°と１２０°との間で揺動するときにアクチエータ４００がケーブル２００を繰出しも引込みもしないと、ケーブル２００は腕部５００の先端で約１ｍｍを越えない範囲で移動する。
また、腕部５００を３０°と１２０°との間で揺動するときにアクチエータ４００がケーブル２００を１ｍｍの範囲内で繰出しまたは引込みをすると、ケーブル２００は腕部５００の先端で相対移動しない。
従って、本願発明を適用した0ロボットアームにおいて、第１支持部材の諸元を適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
図６は、本発明の第１の実施形態に係るロボットアームの実施例である。
設定した諸元は以下のとおりである。
角度ψ（°）は、可動部３００の垂直軸からの揺動角度である。
角度θ１（°）は、腕部５００の垂直軸からの反時計回りの揺動角度である。
Ｌ１（ｍｍ）は、可動部３００の長さである。
Ｌ２（ｍｍ）は、腕部５００の長さである。
ｘ１（ｍｍ）ｙ１（ｍｍ）は、腕部５００の揺動中心の座標である。
Ｒ２（ｍｍ）は、腕部歯車５２０のピッチ円半径である。
ｘ０（ｍｍ）ｙ０（ｍｍ）は、第１支持部材（内歯車）の回転中心の座標である。
半径Ｒ１（ｍｍ）は、第１支持部材（内歯車）のピッチ円半径である。
角度θ２（°）は、第１プーリ７１０の揺動の初期角度である。
ｘ（ｍｍ）ｙ（ｍｍ）は、第１プーリ７１０の回転中心の初期位置座標である。
距離Ｒ３（ｍｍ）は、第１支持部材（内歯車）の回転中心と第１プーリ７１０の回転中心との離間距離である。
半径Ｒ４（ｍｍ）は、第１プーリ７１０のピッチ円半径である。
図６は、腕部５００を反時計回りに０°から１８０°まで揺動したときの、アクチエータ４００から腕部５００の先端まで延びるケーブル２００に沿った幾何学的な距離を示す。
図６から、腕部５００を３０°と１２０°との間で揺動するときに上記の幾何学的な距離は約１ｍｍを越えない範囲で変動することがわかる。
このことから、腕部５００を３０°と１２０°との間で揺動するときにアクチエータ４００がケーブル２００を繰出しも引込みもしないと、ケーブル２００は腕部５００の先端で約１ｍｍを越えない範囲で移動する。
また、腕部５００を３０°と１２０°との間で揺動するときにアクチエータ４００がケーブル２００を１ｍｍの範囲内で繰出しまたは引込みをすると、ケーブル２００は腕部５００の先端で相対移動しない。
従って、本願発明を適用した0ロボットアームにおいて、第１支持部材の諸元を適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
次に、本発明の第２の実施形態であるロボットアームを、図を基に、説明する。
図３は、本発明の第二の実施形態であるロボットアームの構造図である。
図３は、本発明の第二の実施形態であるロボットアームの構造図である。
本発明の第二の実施形態にかかるロボットアームは、基礎構造１００とケーブル２００と可動部３００とアクチエータ４００と腕部５００とエンドエフェクタ６００と第１プーリ７１０と第１支持部材８１０と第２プーリ７２０と第２支持部材８２０とで構成される。
基礎構造１００ととアクチエータ４００と腕部５００とエンドエフェクタ６００と第１プーリ７１０と第１支持部材８１０の構造は、第１の実施形態にかかるロボットアームのものと同じなので、説明を省略する。
可動部３００は、長尺の形態を有し根元の側を基礎構造１００に回転中心軸である第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動できる様に支持される。
可動部３００は可動部本体３１０と可動部歯車３２０とで構成されてもよい。
可動部歯形３２１は可動部歯車３２０の歯形である。
図３は、可動部３００は長尺の形態を有し根元の側を基礎構造１００に回転中心軸である第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動できる様に支持される様子を示す。
可動部３００は可動部本体３１０と可動部歯車３２０とで構成されてもよい。
可動部歯形３２１は可動部歯車３２０の歯形である。
図３は、可動部３００は長尺の形態を有し根元の側を基礎構造１００に回転中心軸である第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動できる様に支持される様子を示す。
第２プーリ７２０は、ケーブル２００を巻きかけられるプーリである。
ケーブル２００は、アクチエータ４００から引き出され、第２プーリ７２０に巻きかけられ、第１プーリ７１０に巻きかけられ、エンドエフェクタ６００に繋がる。
ケーブル２００は、アクチエータ４００から引き出され、第２プーリ７２０に巻きかけられ、第１プーリ７１０に巻きかけられ、エンドエフェクタ６００に繋がる。
第２支持部材８２０は、基礎構造１００に支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持する。
第２支持部材８２０は、基礎構造１００に第２回転中心軸Ｃ２の位置または近傍の位置で支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持する。
図３は、第２支持部材８２０は、基礎構造１００に第２回転中心軸Ｃ２の近傍の位置で支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持する様子を示す。
第２支持部材８２０は、基礎構造１００に第２回転中心軸Ｃ２の位置または近傍の位置で支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持する。
図３は、第２支持部材８２０は、基礎構造１００に第２回転中心軸Ｃ２の近傍の位置で支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持する様子を示す。
第２支持部材８２０が、基礎構造１００に支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡Ｋ２に沿って案内できてもよい。
第２支持部材８２０が、基礎構造１００の先端の側に支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡Ｋ２に沿って案内できてもよい。
第２支持部材８２０が、基礎構造１００に第２回転中心軸Ｃ２の位置またはその近傍の位置で支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡Ｋ２に沿って案内できてもよい。
第２支持部材８２０が、基礎構造１００の先端の側に第２回転中心軸Ｃ２の位置またはその近傍の位置で支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡Ｋ２に沿って案内できてもよい。
例えば、可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に第２特定軌跡Ｋ２に沿って案内されて基礎構造１００に対して相対移動する、
第２支持部材８２０が、基礎構造１００の先端の側に支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡Ｋ２に沿って案内できてもよい。
第２支持部材８２０が、基礎構造１００に第２回転中心軸Ｃ２の位置またはその近傍の位置で支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡Ｋ２に沿って案内できてもよい。
第２支持部材８２０が、基礎構造１００の先端の側に第２回転中心軸Ｃ２の位置またはその近傍の位置で支持され第２プーリ７２０を自転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡Ｋ２に沿って案内できてもよい。
例えば、可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に第２特定軌跡Ｋ２に沿って案内されて基礎構造１００に対して相対移動する、
可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側から離れる様に基礎構造１００に対して相対移動してもよい。
可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側へ近づく様に基礎構造１００に対して相対移動してもよい。
可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側へ近づく様に基礎構造１００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向が仮に第２プーリ７２０が基礎構造１００に対して相対移動しないとしたら第２プーリ７２０に巻きかけられたケーブル２００に緩みが生ずる可動部３００の揺動する方向であり、可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側から離れる様に基礎構造１００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第２プーリ７２０が基礎構造１００に対して相対移動しないとしたら第２プーリ７２０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる可動部３００の揺動する方向であり、可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側へ近づく様に基礎構造１００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第２プーリ７２０が基礎構造１００に対して相対移動しないとしたら第２プーリ７２０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる可動部３００の揺動する方向であり、可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側へ近づく様に基礎構造１００に対して相対移動してもよい。
第２支持部材８２０が基礎構造１００に回転中心軸である第２支持部材回転中心軸Ｃ２ａの回りに回転する様に支持される部材であってもよい。
可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて腕部３００の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動してもよい。
可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側へ近づく様に可動部に対して相対移動してもよい。
図３は、第２支持部材８２０が基礎構造１００に回転中心軸である第２支持部材回転中心軸Ｃ２ａの回りに回転する様に支持される様子を示す。
可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて腕部３００の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動してもよい。
可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側へ近づく様に可動部に対して相対移動してもよい。
図３は、第２支持部材８２０が基礎構造１００に回転中心軸である第２支持部材回転中心軸Ｃ２ａの回りに回転する様に支持される様子を示す。
第２支持部材８２０が基礎構造１００に回転中心軸である第２支持部材回転中心軸Ｃ２ａの回りに回転する様に支持される部材であってもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向が仮に第２プーリ７２０が基礎構造１００に対して相対移動しないとしたら第２プーリ７２０に巻きかけられたケーブル２００に緩みが生ずる可動部３００の揺動する方向であり、可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて腕部の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第２プーリ７２０が基礎構造１００に対して相対移動しないとしたら第２プーリ７２０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる可動部３００の揺動する方向であり、可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側へ近づく様に基礎構造１００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向が仮に第２プーリ７２０が基礎構造１００に対して相対移動しないとしたら第２プーリ７２０に巻きかけられたケーブル２００に緩みが生ずる可動部３００の揺動する方向であり、可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて腕部の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第２プーリ７２０が基礎構造１００に対して相対移動しないとしたら第２プーリ７２０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる可動部３００の揺動する方向であり、可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して、第２プーリ７２０が第２支持部材８２０に案内されて可動部３００の先端の側へ近づく様に基礎構造１００に対して相対移動してもよい。
第２支持部材８２０が、基礎構造１００に回転中心軸である第２支持部材回転中心軸Ｃ２ａの回りに自転する様に支持され第２支持部材回転中心軸Ｃ２ａを中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である第２支持歯形８２１を形成する部材であってもよい。
可動部３００が基礎構造１００に第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動できる様に支持される腕部本体５１０と該腕部本体５１０に固定され第２回転中心軸Ｃ２を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である腕部歯形５１１を形成してもよい。
可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに揺動するときに第２支持歯形８２１と可動部歯形３２１とがかみあってもよい。
第１支持部材８１０と第２支持部材８２０の諸元を適切に設定すると、ロボットアームを動かすときにケーブル２００の弛みや張りが生じにくく、ロボットアームの制御が容易になる。
可動部３００が基礎構造１００に第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動できる様に支持される腕部本体５１０と該腕部本体５１０に固定され第２回転中心軸Ｃ２を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である腕部歯形５１１を形成してもよい。
可動部３００が第２回転中心軸Ｃ２の回りに揺動するときに第２支持歯形８２１と可動部歯形３２１とがかみあってもよい。
第１支持部材８１０と第２支持部材８２０の諸元を適切に設定すると、ロボットアームを動かすときにケーブル２００の弛みや張りが生じにくく、ロボットアームの制御が容易になる。
第２支持歯形８２１が内歯車の歯形であり、可動部歯形３２１が外歯車の歯形であってもよい。
図３には、第２支持歯形８２１が内歯車の歯形であり、可動部歯形３２１が外歯車の歯形である様子が示される。
図３には、第２支持歯形８２１が内歯車の歯形であり、可動部歯形３２１が外歯車の歯形である様子が示される。
次に、本発明の第三の実施形態にかかるロボットアームを、図を基に、説明する。
図４は、本発明の第三の実施形態にかかるロボットアームの構造図である。
図４は、本発明の第三の実施形態にかかるロボットアームの構造図である。
本発明の第三の実施形態にかかるロボットアームは、基礎構造１００とケーブル２００と可動部３００とアクチエータ４００と腕部５００とエンドエフェクタ６００と第１プーリ７１０と第１支持部材８１０と第２プーリ７２０と第２支持部材８２０とで構成される。
基礎構造１００とケーブル２００と可動部３００とアクチエータ４００と腕部５００とエンドエフェクタ６００と第１プーリ７１０と第２プーリ７２０と構造は、第二の実施形態にかかるロボットアームのものと同じなので、説明を省略する。
第１支持部材８１０と第２支持部材８２０の基本構造は同じなので、
第１支持歯形８１１が外歯車の歯形であり、腕部歯形５２１が外歯車の歯形であってもよい。
図４には、第２支持歯形８２１が外歯車の歯形であり、腕部歯形５２１が外歯車の歯形である様子が示される。
図４には、第２支持歯形８２１が外歯車の歯形であり、腕部歯形５２１が外歯車の歯形である様子が示される。
第２支持歯形８２１が外歯車の歯形であり、可動部歯形３２１が外歯車の歯形であってもよい。
図４には、第２支持歯形８２１が外歯車の歯形であり、可動部歯形３２１が外歯車の歯形である様子が示される。
図４には、第２支持歯形８２１が外歯車の歯形であり、可動部歯形３２１が外歯車の歯形である様子が示される。
次に、本発明の第四の実施形態にかかるロボットアームを、図を基に、説明する。
図５は、第四の実施形態にかかるロボットアームの構造図である。
図５は、第四の実施形態にかかるロボットアームの構造図である。
本発明の第四の実施形態にかかるロボットアームは、基礎構造１００とケーブル２００と可動部３００とアクチエータ４００と腕部５００とエンドエフェクタ６００と第１プーリ７１０と第１支持部材８１０と第２プーリ７２０と第２支持部材８２０とで構成される。
基礎構造１００とケーブル２００と可動部３００とアクチエータ４００とエンドエフェクタ６００と第１プーリ７１０と第１支持部材８１０と第２プーリ７２０との構造は、第二の実施形態にかかるロボットアームのものと同じなので説明を省略する。
可動部３００は、基礎構造１００に支持される部分である。
可動部３００は、長尺の形態を有し根元の側を基礎構造に支持される部分であってもよい。
可動部３００は、長尺の形態を有し根元の側を基礎構造１００に回転中心軸である第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動できる様に支持されてもよい。
図１は、可動部３００が、長尺の形態を有し、根元の側を基礎構造に第２回転中心軸Ｃ２の回りに揺動自在に支持され、先端の側が腕部５００を第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動自在に支持する様子を示す。
可動部３００は、長尺の形態を有し根元の側を基礎構造に支持される部分であってもよい。
可動部３００は、長尺の形態を有し根元の側を基礎構造１００に回転中心軸である第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動できる様に支持されてもよい。
図１は、可動部３００が、長尺の形態を有し、根元の側を基礎構造に第２回転中心軸Ｃ２の回りに揺動自在に支持され、先端の側が腕部５００を第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動自在に支持する様子を示す。
腕部５００は、長尺の形態を有し根元の側を可動部３００に回転中心軸である第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分である。
腕部５００は、長尺の形態を有し根元の側を可動部３００の先端に回転中心軸である第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分であってもよい。
腕部５００は、長尺の形態を有し根元の側を可動部３００の先端に回転中心軸である第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分であってもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００に支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００の先端の側に支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００の先端の側に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
例えば、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内されて可動部３００に対して相対移動する。
第１支持部材８１０が、可動部３００の先端の側に支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
第１支持部材８１０が、可動部３００の先端の側に第１回転中心軸Ｃ１の位置またはその近傍の位置で支持され第１プーリ７１０を自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内できてもよい。
例えば、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内されて可動部３００に対して相対移動する。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側から離れる様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に緩みが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側から離れる様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないとしたら第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側へ近づく様に可動部３００に対して相対移動してもよい。
第１支持部材８１０は、第１支持リンク８１２と第１連結リンク８１３とで構成される。
第１支持リンク８１２は、リンクであって、リンクの一方の端部を回転中心軸である第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに回転自在に可動部３００の根元の側に支持される。
第１支持リンク８１２は、リンクの他方の端部が第１プーリ回転中心軸Ｃ１ｂの回りに回転自在に第１プーリ７１０を支持する。
第１連結リンク８１３は、リンクであって、リンクの一方の端部を回転中心軸である第１連結リンク回転中心軸Ｃ１ｃの回りに回転自在に腕部５００の根元の側に支持され、リンクの他方の端部を第１支持／連結回転中心軸Ｃ１ｄの回りに回転自在に、第１支持リンク８１２に支持される。
第１支持部材８１０の諸元を適切に設定すると、
第１支持リンク８１２は、リンクであって、リンクの一方の端部を回転中心軸である第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに回転自在に可動部３００の根元の側に支持される。
第１支持リンク８１２は、リンクの他方の端部が第１プーリ回転中心軸Ｃ１ｂの回りに回転自在に第１プーリ７１０を支持する。
第１連結リンク８１３は、リンクであって、リンクの一方の端部を回転中心軸である第１連結リンク回転中心軸Ｃ１ｃの回りに回転自在に腕部５００の根元の側に支持され、リンクの他方の端部を第１支持／連結回転中心軸Ｃ１ｄの回りに回転自在に、第１支持リンク８１２に支持される。
第１支持部材８１０の諸元を適切に設定すると、
第２支持部材８２０は、第２支持リンク８２２と第２連結リンク８２３とで構成される。
第２支持リンク８２２は、リンクであって、リンクの一方の端部を回転中心軸である第２支持部材回転中心軸Ｃ２ａの回りに回転自在に基礎構造１００に支持される。
第２支持リンク８２２は、リンクの他方の端部が第２プーリ回転中心軸Ｃ２ｂの回りに回転自在に第２プーリ７２０を支持する。
第２連結リンク８２３は、リンクであって、リンクの一方の端部を回転中心軸である第１連結リンク回転中心軸Ｃ２ｃの回りに回転自在に可動部３００の根元の側に支持され、リンクの他方の端部を第２支持／連結回転中心軸Ｃ２ｄの回りに回転自在に、第２支持リンク８２２に支持される。
第１支持部材８１０と第２支持部材８２０の諸元を適切に設定すると、ロボットアームを動かすときにケーブル２００の弛みや張りが生じにくく、ロボットアームの制御が容易になる。
第２支持リンク８２２は、リンクであって、リンクの一方の端部を回転中心軸である第２支持部材回転中心軸Ｃ２ａの回りに回転自在に基礎構造１００に支持される。
第２支持リンク８２２は、リンクの他方の端部が第２プーリ回転中心軸Ｃ２ｂの回りに回転自在に第２プーリ７２０を支持する。
第２連結リンク８２３は、リンクであって、リンクの一方の端部を回転中心軸である第１連結リンク回転中心軸Ｃ２ｃの回りに回転自在に可動部３００の根元の側に支持され、リンクの他方の端部を第２支持／連結回転中心軸Ｃ２ｄの回りに回転自在に、第２支持リンク８２２に支持される。
第１支持部材８１０と第２支持部材８２０の諸元を適切に設定すると、ロボットアームを動かすときにケーブル２００の弛みや張りが生じにくく、ロボットアームの制御が容易になる。
本発明の実施形態に係る駐車装置のロボットアームは、その構成により、以下の効果を有する。
基礎構造１００に支持される可動部３００に長尺の形態の根元の側を第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動自在に支持される腕部５００の先端の側にケーブル２００で作動するエンドエフェクタ６００を支持させ、第１プーリ７１０を可動部３００に支持される第１支持部材８１０に回転自在に支持させ、アクチエータ４００が繰出しまたは引込むケーブル２００が第１プーリ７１０に巻きかけられてエンドエフェクタ６００を押し引きして作動させる様にしたので、第１支持部材８１０の諸元を適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内されて可動部３００に対して相対移動する様にしたので、第１支持部材８１０と第１特定軌跡Ｋ１とを適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、時計回り方向または反時計回り方向のうちのどちらか一方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないときに第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に撓みが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、時計回り方向または反時計回り方向のうちのどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないときに第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブルに張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りにその一方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動し、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りにその他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側に近づく様に可動部３００に対して相対移動する様にしたので、第１支持部材８１０と第１特定軌跡Ｋ１とを適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、時計回り方向または反時計回り方向のうちのどちらか一方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないときに第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に撓みが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、時計回り方向または反時計回り方向のどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないときに第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブルに張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、第１支持部材８１０が可動部３００に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに回転する様に支持され、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りにその一方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側から離れる様に可動部３００に対して相対移動し、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りにその他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側に近づく様に可動部３００に対して相対移動する様にしたので、第１支持部材８１０と第１特定軌跡Ｋ１とを適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、可動部３００の第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに自転する第１支持部材８１０が第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａを中心とするピッチ円をもつ歯車の第１支持歯形８１１を形成し、腕部本体５１０が腕部本体５１０に固定され第１回転中心軸Ｃ１を中心とするピッチ円をもつ歯車の腕部歯形５２１を形成し、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するときに第１支持歯形８１１と腕部歯形５２１とがかみあう様にしたので、第１支持部材８１０を適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、第１支持歯形８１１が内歯車の歯形であり、腕部歯形５１０が外歯車の歯形である様にしたので、可動部３００の第１支持部材８１０を設ける箇所をコンパクトにすることできる。
また、基礎構造１００に長尺の形態の根元の側を支持される可動部３００の第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動自在に支持される腕部５００の先端の側にケーブル２００で作動するエンドエフェクタ６００を支持させ、第２プーリ７２０を基礎構造１００に支持される第２支持部材８２０に回転自在に支持させ、第１プーリ７１０を可動部３００に支持される第１支持部材８１０に回転自在に支持させ、アクチエータ４００が繰出しまたは引込むケーブル２００が第２プーリ７２０と第１プーリ７１０とに巻きかけられてエンドエフェクタ６００を押し引きして作動させる様にしたので、第１支持部材８１０と第２支持部材８２０とを適切に設定することで、腕部を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
基礎構造１００に支持される可動部３００に長尺の形態の根元の側を第１回転中心軸Ｃ１の回りに相対的に揺動自在に支持される腕部５００の先端の側にケーブル２００で作動するエンドエフェクタ６００を支持させ、第１プーリ７１０を可動部３００に支持される第１支持部材８１０に回転自在に支持させ、アクチエータ４００が繰出しまたは引込むケーブル２００が第１プーリ７１０に巻きかけられてエンドエフェクタ６００を押し引きして作動させる様にしたので、第１支持部材８１０の諸元を適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するのに対応して、第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に第１特定軌跡Ｋ１に沿って案内されて可動部３００に対して相対移動する様にしたので、第１支持部材８１０と第１特定軌跡Ｋ１とを適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、時計回り方向または反時計回り方向のうちのどちらか一方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないときに第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に撓みが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、時計回り方向または反時計回り方向のうちのどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないときに第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブルに張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りにその一方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側から離れる様に可動部に対して相対移動し、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りにその他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側に近づく様に可動部３００に対して相対移動する様にしたので、第１支持部材８１０と第１特定軌跡Ｋ１とを適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、時計回り方向または反時計回り方向のうちのどちらか一方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないときに第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブル２００に撓みが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、時計回り方向または反時計回り方向のどちらか他方向が仮に第１プーリ７１０が可動部３００に対して相対移動しないときに第１プーリ７１０に巻きかけられたケーブルに張りが生ずる腕部５００の揺動する方向であり、第１支持部材８１０が可動部３００に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに回転する様に支持され、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りにその一方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側から離れる様に可動部３００に対して相対移動し、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りにその他方向に揺動するのに対応して第１プーリ７１０が第１支持部材８１０に案内されて腕部５００の先端の側に近づく様に可動部３００に対して相対移動する様にしたので、第１支持部材８１０と第１特定軌跡Ｋ１とを適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、可動部３００の第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａの回りに自転する第１支持部材８１０が第１支持部材回転中心軸Ｃ１ａを中心とするピッチ円をもつ歯車の第１支持歯形８１１を形成し、腕部本体５１０が腕部本体５１０に固定され第１回転中心軸Ｃ１を中心とするピッチ円をもつ歯車の腕部歯形５２１を形成し、腕部５００が第１回転中心軸Ｃ１の回りに揺動するときに第１支持歯形８１１と腕部歯形５２１とがかみあう様にしたので、第１支持部材８１０を適切に設定することで、腕部５００を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
また、第１支持歯形８１１が内歯車の歯形であり、腕部歯形５１０が外歯車の歯形である様にしたので、可動部３００の第１支持部材８１０を設ける箇所をコンパクトにすることできる。
また、基礎構造１００に長尺の形態の根元の側を支持される可動部３００の第２回転中心軸Ｃ２の回りに相対的に揺動自在に支持される腕部５００の先端の側にケーブル２００で作動するエンドエフェクタ６００を支持させ、第２プーリ７２０を基礎構造１００に支持される第２支持部材８２０に回転自在に支持させ、第１プーリ７１０を可動部３００に支持される第１支持部材８１０に回転自在に支持させ、アクチエータ４００が繰出しまたは引込むケーブル２００が第２プーリ７２０と第１プーリ７１０とに巻きかけられてエンドエフェクタ６００を押し引きして作動させる様にしたので、第１支持部材８１０と第２支持部材８２０とを適切に設定することで、腕部を動かしたときのケーブル２００の緩み／張りが抑制され、ロボットアームの制御が容易になる。
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
ロボットアームをロボットボデイである基礎構造に可動部と腕部とエンドエフェクタとが順に連なる様に連結した構造であるとして説明したがこれに限定されない。例えば、ロボットアームをロボットボデイである基礎構造に第１可動部と第二可動部と腕部とエンドエフェクタとが順に連なる様に連結した構造であってもよい。
可動部は基礎構造にたいして相対移動するものとして説明したがこれに限定されない。可動部が基礎構造に固定されてもよい。
ロボットアームをロボットボデイである基礎構造に可動部と腕部とエンドエフェクタとが順に連なる様に連結した構造であるとして説明したがこれに限定されない。例えば、ロボットアームをロボットボデイである基礎構造に第１可動部と第二可動部と腕部とエンドエフェクタとが順に連なる様に連結した構造であってもよい。
可動部は基礎構造にたいして相対移動するものとして説明したがこれに限定されない。可動部が基礎構造に固定されてもよい。
Ｃ１ 第１回転中心軸
Ｃ１ａ 第１支持部材回転中心軸
Ｃ１ｂ 第１プーリ回転中心軸
Ｃ１ｃ 第１連結リンク回転中心軸
Ｃ１ｄ 第１支持／連結回転中心軸
Ｃ２ 第２回転中心軸
Ｃ２ａ 第２支持部材回転中心軸
Ｃ２ｂ 第２プーリ回転中心軸
Ｃ２ｃ 第２連結リンク回転中心軸
Ｃ２ｄ 第２支持／連結回転中心軸
Ｋ１ 第１特定軌跡
Ｋ２ 第２特定軌跡
１００ 基礎構造
２００ ケーブル
３００ 可動部
３１０ 可動部本体
３２０ 可動部歯車
３２１ 可動部歯形
４００ アクチエータ
５００ 腕部
５１０ 腕部本体
５２０ 腕部歯車
５２１ 腕部歯形
６００ エンドエフェクタ
７１０ 第１プーリ
７２０ 第２プーリ
８１０ 第１支持部材
８１１ 第１支持歯形
８１２ 第１支持リンク
８１３ 第１連結リンク
８２０ 第２支持部材
８２１ 第２支持歯形
８２２ 第２支持リンク
８２３ 第２連結リンク
Ｃ１ａ 第１支持部材回転中心軸
Ｃ１ｂ 第１プーリ回転中心軸
Ｃ１ｃ 第１連結リンク回転中心軸
Ｃ１ｄ 第１支持／連結回転中心軸
Ｃ２ 第２回転中心軸
Ｃ２ａ 第２支持部材回転中心軸
Ｃ２ｂ 第２プーリ回転中心軸
Ｃ２ｃ 第２連結リンク回転中心軸
Ｃ２ｄ 第２支持／連結回転中心軸
Ｋ１ 第１特定軌跡
Ｋ２ 第２特定軌跡
１００ 基礎構造
２００ ケーブル
３００ 可動部
３１０ 可動部本体
３２０ 可動部歯車
３２１ 可動部歯形
４００ アクチエータ
５００ 腕部
５１０ 腕部本体
５２０ 腕部歯車
５２１ 腕部歯形
６００ エンドエフェクタ
７１０ 第１プーリ
７２０ 第２プーリ
８１０ 第１支持部材
８１１ 第１支持歯形
８１２ 第１支持リンク
８１３ 第１連結リンク
８２０ 第２支持部材
８２１ 第２支持歯形
８２２ 第２支持リンク
８２３ 第２連結リンク
Claims (10)
- ロボットアームであって、
基礎となる構造である基礎構造と、
押しまたは引きにより動力を伝達できる機械要素であるケーブルと、
前記基礎構造に支持される部分である可動部と、
前記基礎構造または前記可動部のどちらか一方に支持され前記ケーブルを繰出しまたは引込みできるアクチエータと、
長尺の形態を有し根元の側を前記可動部に回転中心軸である第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される部分である腕部と、
前記腕部に支持され前記ケーブルによる押しまたは引きにより作動するエンドエフェクタと、
前記ケーブルを巻きかけられるプーリである第１プーリと
前記可動部に支持され前記第１プーリを自転自在に支持する第１支持部材と、
を備えることを特徴とするロボットアーム。 - 前記第１支持部材が前記可動部に支持され前記第１プーリを自転自在に支持して特定の軌跡である第１特定軌跡に沿って案内でき、
前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に前記第１特定軌跡に沿って案内されて前記可動部に対して相対移動する、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットアーム。 - 前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動し、
前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側へ近づく様に前記可動部に対して相対移動する、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットアーム。 - 前記第１支持部材が前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに回転する様に支持される部材であり、
前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか一方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側から離れる様に前記可動部に対して相対移動し、
前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに時計方向または反時計方向のうちのどちらか他方向に揺動するのに対応して前記第１プーリが前記第１支持部材に案内されて前記腕部の先端の側へ近づく様に前記可動部に対して相対移動する、
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットアーム。 - 前記第１支持部材が、前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに自転する様に支持され第１支持部材回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である第１支持歯形を形成する部材であり、
前記腕部が前記可動部に前記第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される腕部本体と該腕部本体に固定され前記第１回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である腕部歯形を形成し、
前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するときに前記第１支持歯形と前記腕部歯形とがかみあう、
ことを特徴とする請求項４に記載のロボットアーム。 - 前記第１支持歯形が内歯車の歯形であり、
前記腕部歯形が外歯車の歯形である、
ことを特徴とする請求項５に記載のロボットアーム。 - 前記可動部が長尺の形態を有し根元の側を前記基礎構造に回転中心軸である前記第２回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持され、
前記ケーブルを巻きかけられるプーリである第２プーリと
前記基礎構造に支持され前記第２プーリを自転自在に支持する第２支持部材と、
を備え、
前記アクチエータが前記基礎構造に支持され、
前記第２支持部材が前記第２プーリを自転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡に沿って案内でき、
前記可動部が前記第２回転中心軸の回りに揺動するのに対応して前記第２プーリが前記第２支持部材に前記第２特定軌跡に沿って案内されて前記基礎構造に対して相対移動する、
ことを特徴とする請求項６に記載のロボットアーム。 - 前記第１支持部材が、前記可動部に回転中心軸である第１支持部材回転中心軸の回りに自転する様に支持され第１支持部材回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である第１支持歯形を形成する部材であり、
前記腕部が前記可動部に前記第１回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持される腕部本体と該腕部本体に固定され前記第１回転中心軸を中心とするピッチ円をもつ歯車の歯形である腕部歯形を形成し、
前記腕部が前記第１回転中心軸の回りに揺動するときに前記第１支持歯形と前記腕部歯形とがかみあう、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットアーム。 - 前記第１支持歯形が内歯車の歯形であり、
前記腕部歯形が外歯車の歯形である、
ことを特徴とする請求項８に記載のロボットアーム。 - 前記可動部が長尺の形態を有し根元の側を前記基礎構造に回転中心軸である前記第２回転中心軸の回りに相対的に揺動できる様に支持され、
前記ケーブルを巻きかけられるプーリである第２プーリと
前記基礎構造に支持され前記第２プーリを自転自在に支持する第２支持部材と、
を備え、
前記アクチエータが前記基礎構造に支持され、
前記第２支持部材が前記第２プーリを自転自在に支持して特定の軌跡である第２特定軌跡に沿って案内でき、
前記可動部が前記第２回転中心軸の回りに揺動するのに対応して前記第２プーリが前記第２支持部材に前記第２特定軌跡に沿って案内されて前記基礎構造に対して相対移動する、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016021495A JP2017140655A (ja) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | ロボットアーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016021495A JP2017140655A (ja) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | ロボットアーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017140655A true JP2017140655A (ja) | 2017-08-17 |
Family
ID=59627033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016021495A Ceased JP2017140655A (ja) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | ロボットアーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017140655A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007223038A (ja) * | 2004-11-22 | 2007-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 関節構造体及びロボットアーム |
| JP2009157190A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Sony Corp | 光源システム、光源制御装置、光源装置および画像表示方法 |
| US20100011899A1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Humanoid robot |
| JP2013043279A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-03-04 | GM Global Technology Operations LLC | シリアルロボットのための低ストローク作動 |
-
2016
- 2016-02-08 JP JP2016021495A patent/JP2017140655A/ja not_active Ceased
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|
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