JP2019501030A - ロボットグリッパ - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、米陸軍契約司令部によって授与された契約番号W31P4Q−13−C−0046の下に、政府支援を受けてなされたものである。合衆国政府は、本発明に対して一定の権利を有する。
20 基部アセンブリ
30 フィンガアセンブリ
30A フィンガ
30B フィンガ
30C フィンガ
110 フィンガ基部
120 荷重センサ
130 トルク生成部品
140 モータ
150 ホール効果センサ
160 矢印(ジョイントの位置)
162 矢印(ジョイントの位置)
164 矢印(ジョイントの位置)
166 ピン171の肩部
170 近位リンク
171 ピン
172 ピン171の肩部
174 非円筒状突起
175 中間リンク
180 遠位リンク
205 ハブキャップ、キャップ
207 ねじ
210 ハブ
215 レース軸受
220 プーリ
222 矢印(ケーブルがプーリ220に印加する力)
225 プーリ
230 プーリ
235 遠位のプーリ、プーリ
240 プーリ
250 近位湾曲特徴部分、湾曲特徴部分
255 ケーブル終端特徴部分
260 遠位湾曲特徴部分、湾曲特徴部分
270 プーリ
275 駆動ケーブル
285 リターンケーブル
310 受動的リターンスプリング
320 従動プーリ
330 第3のPCB
340 第2のPCB
345 第1のPCB
350 絶対角度位置センサ又はポテンショメータ
352 特徴部分
360 絶対角度位置センサ又はポテンショメータ
370 絶対角度位置センサ又はポテンショメータ
380 電気ケーブル
385 電気ケーブル
390 矢印(ドーターボードの可能な位置)
Claims (23)
- 基部;
前記基部から延在する第1の付属肢であって、
第1のジョイントでハウジングに結合された第1の付属肢リンクと
前記第1のジョイントに回転可能に結合された第1のジョイントプーリであって、第1の外径を有する接触部を含む、第1のジョイントプーリと
第2のジョイントによって第前記1の付属肢リンクに結合された第2の付属肢リンクと
前記第2のジョイントに回転可能に結合された第2のジョイントプーリであって、前記第1のジョイントプーリの接触部の第1の外径とは異なる第2の外径を有する接触部を含む、第2のジョイントプーリと
を備える、第1の付属肢;
前記基部内に配置されたモータ;
前記基部内に配置され、前記モータに回転可能に結合されたハブ;並びに
第1の端部で前記ハブに結合され、第2の端部で前記第1の付属肢に結合された駆動ケーブルであって、前記ハブの回転が前記駆動ケーブルの張力を変化させて前記第1の付属肢リンク又は前記第2の付属肢リンクのうちの少なくとも一方の回転を引き起こすように、前記第1のジョイントプーリ及び前記第2のジョイントプーリの接触部と接触する駆動ケーブル
を備える、ロボットエンドエフェクタ。 - 前記第1の付属肢リンク内、かつ前記第1のジョイントプーリと前記第2のジョイントプーリとの間に配置された、第1の中間プーリを更に備え、
前記駆動ケーブルは、前記第1のジョイントプーリ、前記第1の中間プーリ、及び前記第2のジョイントプーリの互い違いの側部に沿って順に巻き付けられる、請求項1に記載のエンドエフェクタ。 - 第1の端部で前記基部内に、及び第2の端部で前記第1の付属肢内に固定された、リターンケーブルを更に備え、
前記リターンケーブルは、前記第1のジョイントプーリ、前記第1の中間プーリ、及び前記第2のジョイントプーリの、前記駆動ケーブルとは反対側の互い違いの側部の周囲に順に巻き付けられる、請求項2に記載のエンドエフェクタ。 - 前記第1のジョイントプーリは、1対のアンギュラ軸受によって支持され、
前記第1の中間プーリは、ニードル軸受によって支持される、請求項2に記載のエンドエフェクタ。 - 前記第1の付属肢は、
第3のジョイントによって前記第2の付属肢リンクに結合された第3の付属肢リンクと、
前記第3のジョイントに回転可能に結合された第3のジョイントプーリであって、前記第1のジョイントプーリの前記接触部の前記第1の外径及び前記第2のジョイントプーリの前記接触部の前記第2の外径とは異なる第3の外径を有する接触部を含む、第3のジョイントプーリと
を更に備え、
前記駆動ケーブルは、前記第3のジョイントプーリの接触領域と接触する、請求項1に記載のエンドエフェクタ。 - 前記エンドエフェクタは:
前記基部から延在する第2の付属肢であって、
第1のジョイントで前記ハウジングに結合された第1の付属肢リンクと、
前記第1のジョイントに回転可能に結合された第1のジョイントプーリであって、第1の外径を有する接触部を含む第1のジョイントプーリと、
第2のジョイントによって前記第1の付属肢リンクに結合された第2の付属肢リンクと、
第2のジョイントに回転可能に結合された第2のジョイントプーリであって、前記第1のジョイントプーリの前記接触部の前記第1の外径とは異なる第2の外径を有する接触部を含む、第2のジョイントプーリと
を備える、第2の付属肢;
前記基部内に配置されたモータ;
前記基部内に配置され、前記モータに回転可能に結合された第2のハブ;並びに
第1の端部で前記第2のハブに結合され、第2の端部で前記第1の付属肢に結合された第2の駆動ケーブルであって、前記第2のハブの回転が前記第2の駆動ケーブルの張力を変化させて前記第2の付属肢の前記第1の付属肢リンク又は前記第2の付属肢リンクのうちの少なくとも一方の回転を引き起こすように、前記第1のジョイントプーリ及び前記第2のジョイントプーリの前記接触部と接触する、第2の駆動ケーブル
を更に備える、請求項1に記載のエンドエフェクタ。 - 前記駆動ケーブルは、非円形断面を有する、請求項1に記載のエンドエフェクタ。
- 前記駆動ケーブルは、前記ハブの周りに少なくとも1周巻き付けられる、請求項6に記載のエンドエフェクタ。
- 前記第1のジョイントに隣接して配置された位置センサを更に備え、
前記第1のジョイントは、位置センサに係合するように構成された第1のピンを備える、請求項1に記載のエンドエフェクタ。 - 前記ハブと前記第1のジョイントとの間に延在する前記駆動ケーブルの一部分に対して付勢される張力感知構造を更に備え、
前記駆動ケーブルと接触する前記張力感知構造の前記一部分の位置は、前記駆動ケーブルの張力に応じて決まる、請求項1に記載のエンドエフェクタ。 - 前記駆動ケーブルは、少なくとも50重量ポンド(222N)の引張荷重に耐えることができる、請求項1に記載のエンドエフェクタ。
- 前記駆動ケーブルは、少なくとも150重量ポンド(667N)の引張荷重に耐えることができる、請求項11に記載のエンドエフェクタ。
- 前記駆動ケーブルは、少なくとも50kmの自己支持長(self−support length)を有する材料を含む、請求項1に記載のエンドエフェクタ。
- 第1のジョイントの周りで回転するように構成された近位付属肢リンク;
前記第1のジョイントに結合され、第1の外径を有する第1のジョイントプーリ;
第2のジョイントによって前記近位リンクに結合された遠位付属肢リンク;
前記第2のジョイントに結合され、前記第1のジョイントプーリの前記第1の外径とは異なる第2の外径を有する、第2のジョイントプーリ;
モータ;並びに
前記モータに結合された駆動ケーブルであって、ハブの回転が駆動ケーブルの張力を変化させて第1の付属肢リンク又は第2の付属肢リンクの少なくとも一方の回転を引き起こすように、前記第1のジョイントプーリ及び前記第2のジョイントプーリの接触部と接触し、また非円形断面を有する、駆動ケーブル
を備える、ロボットフィンガアセンブリ。 - 前記モータに結合されたハブを更に備え、
前記駆動ケーブルの第1の端部は、前記ハブ内で摩擦保持され、
前記駆動ケーブルは、前記ハブの外周の周囲に少なくとも1周巻き付けられる、請求項14に記載のアセンブリ。 - 加重センサ;及び
前記加重センサに結合され、前記駆動ケーブルと接触するセンサプーリ
を更に備え、
前記駆動ケーブルの張力変化が前記センサプーリの偏向を引き起こす、請求項14に記載のアセンブリ。 - 前記第1のジョイント及び前記第2のジョイントそれぞれに隣接して配置された絶対位置センサを更に備える、請求項14に記載のアセンブリ。
- リターンスプリングから少なくとも前記第1の付属肢リンク及び前記第2の付属肢リンクを通って延在するリターンケーブルを更に備え、
前記リターンケーブルは、前記第1のジョイントプーリ及び前記第2のジョイントプーリの、前記駆動ケーブルとは反対側の側部に沿って延在する、請求項14に記載のアセンブリ。 - 基部;
複数の劣駆動付属肢であって、近位端に位置するジョイントに対して回転するように構成された複数の付属肢セグメントをそれぞれ含む、複数の劣駆動付属肢;
前記基部内に配置された複数のモータ:及び
複数の駆動ケーブルであって、それぞれが1つの前記モータに接続され、1つの前記劣駆動付属肢の前記複数の付属肢セグメントを経由し、前記駆動ケーブルの張力変化に応答して前記複数の付属肢セグメントそれぞれの回転を引き起こすように構成された、複数の駆動ケーブル
を備える、ロボットハンドエンドエフェクタ。 - 前記劣駆動付属肢内の各前記ジョイントは、ジョイントプーリに結合され、前記劣駆動付属肢内の前記ジョイントプーリの直径は、前記基部からの距離が増加するにつれて減少する、請求項19に記載のエンドエフェクタ。
- 前記劣駆動付属肢は:
第1の直径を有する第1のジョイントプーリに結合された第1のジョイントによって基部に接続された、近位付属肢セグメント;
前記第1のジョイントプーリの前記第1の直径より小さい第2の直径を有する第2のジョイントプーリに結合された第2のジョイントによって近位付属肢セグメントに接続された、中間付属肢セグメント;
前記第2のジョイントプーリの前記第2の直径より小さい第3の直径を有する第3のジョイントプーリに結合された第3のジョイントによって前記中間付属肢セグメントに接続された、遠位付属肢セグメント;
を備える、請求項20に記載のエンドエフェクタ。 - 前記近位付属肢セグメント内に配置された第1のニードル軸受:及び
前記中間付属肢セグメント内に配置された第2のニードル軸受
を更に備える、請求項21に記載のエンドエフェクタ。 - 前記駆動ケーブルは、前記第1のジョイントプーリ、前記第1のニードル軸受、前記第2のジョイントプーリ、前記第2のニードル軸受、及び前記第3のジョイントプーリへと順番にサーペンタイン式に巻き付けられ、
前記駆動ケーブルの遠位端は、前記遠位付属肢セグメント内で固定される、請求項22に記載のエンドエフェクタ。
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