JP2021024061A

JP2021024061A - Link operation device

Info

Publication number: JP2021024061A
Application number: JP2019145973A
Authority: JP
Inventors: 英樹松澤; Hideki Matsuzawa; 賢蔵野瀬; Kenzo Nose
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: JP7328065B2; JP7455261B2; JP2023143977A

Abstract

To provide a link operation device using a parallel link mechanism whose tip member can move on a spherical surface having a fixed radius from a fixed rotation center.SOLUTION: A parallel link mechanism 200 includes three link mechanisms 11, and rotors 2a to 2c respectively connected to the three link mechanisms 11. The three link mechanisms 11 respectively include a first link members 4a to 4c and a second link members 6a to 6c. The first link members 4a to 4c are fixed to the rotors 2a to 2c, respectively. A control device 100 is configured so as to determine rotation angles ωa to ωc of the rotors 2a to 2c when information representing a normal vector corresponding to a spherical link central point of a second link hub 3 is given.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、リンク作動装置に関する。 The present invention relates to a link actuating device.

リンク作動装置は、精密で広範な作動範囲を必要とする産業機器等に用いられる。リンク作動装置は、駆動源とリンク機構からなる。リンク機構の一種としてパラレルリンク機構が知られている。 The link actuating device is used for industrial equipment and the like that require a precise and wide operating range. The link actuating device consists of a drive source and a link mechanism. A parallel link mechanism is known as a kind of link mechanism.

コンパクトな構成でありながら、精密で広範な作動範囲の動作が可能なリンク作動装置として、たとえば、特開２０１５−１９４２０７号公報（特許文献１）に示されるようなものが提案されている。 As a link operating device capable of operating in a precise and wide operating range while having a compact configuration, for example, a link operating device as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-194207 (Patent Document 1) has been proposed.

特開２０１５−１９４２０７号公報JP-A-2015-194207

特開２０１５−１９４２０７号公報（特許文献１）のリンク作動装置は、基端側のリンクハブと先端側のリンクハブとを、４節連鎖の３組以上のリンク機構を介して連結した構成としている。このリンク作動装置は、コンパクトでありながら、精密かつ広範な作動範囲の動作が可能である。 The link operating device of JP-A-2015-194207 (Patent Document 1) has a configuration in which a link hub on the proximal end side and a link hub on the distal end side are connected via three or more sets of link mechanisms in a four-node chain. There is. This link actuating device is compact yet capable of precise and wide operating range operation.

しかし、特開２０１５−１９４２０７号公報（特許文献１）のリンク作動装置では、３組以上のリンク機構に設けた姿勢制御用の駆動源に対して、先端側のリンクハブが回転２自由度で動作する。そのため、さらなる回転自由度を加えるには、リンク作動装置の外側に装置全体を回転させる機構を必要とする。この結果、装置全体が大型化するという問題があった。また、構造上、リンク機構の折れ角に応じて先端側のリンクハブの回転半径が変化するとともに、当該先端側のリンクハブの回転移動における回転中心の位置を固定できない。すなわち、基端側のリンクハブから見て先端側のリンクハブは固定された回転中心から一定の半径を有する球面上を移動できないため、先端側のリンクハブの動作をイメージしにくいといった課題があった。 However, in the link operating device of JP-A-2015-194207 (Patent Document 1), the link hub on the tip side has two degrees of freedom of rotation with respect to the drive source for attitude control provided in three or more sets of link mechanisms. Operate. Therefore, in order to add more degrees of freedom of rotation, a mechanism for rotating the entire device is required outside the link operating device. As a result, there is a problem that the entire device becomes large. Further, due to the structure, the radius of gyration of the link hub on the tip side changes according to the bending angle of the link mechanism, and the position of the center of rotation in the rotational movement of the link hub on the tip side cannot be fixed. That is, since the link hub on the tip side cannot move on a spherical surface having a certain radius from the fixed center of rotation when viewed from the link hub on the base end side, there is a problem that it is difficult to imagine the operation of the link hub on the tip side. It was.

この発明の目的は、固定された回転中心から一定の半径を有する球面上を先端部材が移動可能なパラレルリンク機構を用いたリンク作動装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a link operating device using a parallel link mechanism in which a tip member can move on a spherical surface having a constant radius from a fixed center of rotation.

本開示は、パラレルリンク機構と制御装置とを備えるリンク作動装置に関する。パラレルリンク機構は、基端側の第１リンクハブと、少なくとも３つのリンク機構と、少なくとも３つのリンク機構のうちの第１リンク機構および第２リンク機構にそれぞれ接続された第１回転体および第２回転体と、先端側の第２リンクハブとを備える。第１回転体および第２回転体の各々は、第１リンクハブと回転自在に連結される。少なくとも３つのリンク機構の各々は、第１リンク部材と、第１リンク部材に第１回転対偶部において回転可能に接続された第２リンク部材とを含む。第２リンク部材は、第２リンクハブに第２回転対偶部において回転可能に接続される。第１リンク機構の第１リンク部材は、第１回転体に固定されており、第２リンク機構の第１リンク部材は、前記第２回転体に固定されている。少なくとも３つのリンク機構において、第１回転対偶部の第１中心軸と、第２回転対偶部の第２中心軸とは、球面リンク中心点で交わる。前記第１回転体および前記第２回転体の回転中心軸は、前記球面リンク中心点と交わる。制御装置は、第２リンクハブの球面リンク中心点に対する姿勢に相当する法線ベクトルを表す情報が与えられると、第１回転体および第２回転体の回転角度を決定するように構成される。 The present disclosure relates to a link actuating device including a parallel link mechanism and a control device. The parallel link mechanism includes a first link hub on the proximal end side, at least three link mechanisms, and a first rotating body and a first rotating body connected to the first link mechanism and the second link mechanism of at least three link mechanisms, respectively. It includes a two-rotating body and a second link hub on the tip side. Each of the first rotating body and the second rotating body is rotatably connected to the first link hub. Each of the at least three link mechanisms includes a first link member and a second link member rotatably connected to the first link member at a first rotational pair even portion. The second link member is rotatably connected to the second link hub at the second kinematic pair. The first link member of the first link mechanism is fixed to the first rotating body, and the first link member of the second link mechanism is fixed to the second rotating body. In at least three link mechanisms, the first central axis of the first rotation paired portion and the second central axis of the second rotating paired portion intersect at the spherical link center point. The rotation center axes of the first rotating body and the second rotating body intersect the spherical link center point. The control device is configured to determine the rotation angles of the first and second rotating bodies when given information representing a normal vector corresponding to the attitude of the second link hub with respect to the spherical link center point.

好ましくは、前記パラレルリンク機構は、少なくとも３つのリンク機構のうちの第３リンク機構に接続された第３回転体をさらに備える。制御装置は、情報が与えられると、第１〜第３回転体の回転角度を決定するように構成される。 Preferably, the parallel link mechanism further comprises a third rotating body connected to a third link mechanism of at least three link mechanisms. The control device is configured to determine the rotation angle of the first to third rotating bodies when the information is given.

より好ましくは、制御装置は、情報が与えられた時点の第３回転体の回転角度では情報が示す前記法線ベクトルが示す折れ角が実現できない場合には、第１回転体の回転角度を変更して、折れ角を実現するように第１〜第３回転体の回転角度を決定する。 More preferably, the control device changes the rotation angle of the first rotating body when the bending angle indicated by the normal vector indicated by the information cannot be realized at the rotation angle of the third rotating body at the time when the information is given. Then, the rotation angle of the first to third rotating bodies is determined so as to realize the bending angle.

さらに好ましくは、制御装置は、第３回転体の回転角度を変更する場合には、第２リンクハブに取り付けられたエンドエフェクタに対する回転処理を併せて実行するように構成される。 More preferably, the control device is configured to also perform rotation processing on the end effector attached to the second link hub when changing the rotation angle of the third rotating body.

上記によれば、固定された回転中心から一定の半径を有する球面上を先端部材が移動可能なリンク作動装置が得られる。 According to the above, a link operating device in which the tip member can move on a spherical surface having a constant radius from a fixed center of rotation can be obtained.

実施の形態１に係るリンク作動装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the link actuating apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 図１に示したリンク作動装置のパラレルリンク機構の正面模式図である。It is a front schematic diagram of the parallel link mechanism of the link actuating device shown in FIG. 図２の線分ＩＩＩ−ＩＩＩに示した断面からから見た先端側リンクハブおよびリンク機構の部分模式図である。It is a partial schematic view of the tip side link hub and the link mechanism seen from the cross section shown by the line segment III-III of FIG. 図２の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。It is sectional drawing of the line segment IV-IV of FIG. 図１に示したパラレルリンク機構の基本姿勢を説明するための斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram for demonstrating the basic posture of the parallel link mechanism shown in FIG. 図１に示したパラレルリンク機構の姿勢変更時の動作を説明するための斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram for demonstrating the operation at the time of changing the posture of the parallel link mechanism shown in FIG. 図６に示したパラレルリンク機構の上面模式図である。It is a top view of the parallel link mechanism shown in FIG. 制御装置１００が実行するパラレルリンク機構の制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control of the parallel link mechanism executed by the control device 100. 制御装置１００が実行する教示動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the teaching operation which the control device 100 executes. 折れ角θ１に対する制限が大きい場合のパラレルリンク機構の姿勢を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the posture of the parallel link mechanism when the limit with respect to a bending angle θ1 is large. 図１０に示した姿勢に対応する第１リンク部材４ａ〜４ｃの基端部の配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of the base end portion of the 1st link member 4a to 4c corresponding to the posture shown in FIG. 折れ角θ１に対する制限が小さい場合のパラレルリンク機構の姿勢を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the posture of the parallel link mechanism when the limit with respect to a bending angle θ1 is small. 図１２に示した姿勢に対応する第１リンク部材４ａ〜４ｃの基端部の配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of the base end portion of the 1st link member 4a to 4c corresponding to the posture shown in FIG. 実施の形態２において制御装置１００が実行する処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process executed by the control device 100 in Embodiment 2. 実施の形態３に係るリンク作動装置の構成を示す斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram which shows the structure of the link actuating apparatus which concerns on Embodiment 3. FIG.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the same or corresponding parts will be given the same reference numbers, and the description will not be repeated.

［実施の形態１］
＜パラレルリンク機構の構成＞
図１は、実施の形態１に係るリンク作動装置の構成を示す図である。図１に示すリンク作動装置１０００は、パラレルリンク機構２００と、制御装置１００と、アクチュエータ１１１〜１１３と、回転角検出部１２１〜１２３とを備える。 [Embodiment 1]
<Configuration of parallel link mechanism>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a link operating device according to the first embodiment. The link operating device 1000 shown in FIG. 1 includes a parallel link mechanism 200, a control device 100, actuators 111 to 113, and rotation angle detecting units 121 to 123.

制御装置１００は、回転角検出部１２１〜１２３がそれぞれ検出した回転角度ωａ〜ωｃを受けてパラレルリンク機構２００の姿勢を教示することができる。また、制御装置１００は、アクチュエータ１１１〜１１３に対して、目標回転角度ωａ＊〜ωｃ＊を出力し、パラレルリンク機構２００の姿勢を制御することができる。 The control device 100 can teach the posture of the parallel link mechanism 200 by receiving the rotation angles ωa to ωc detected by the rotation angle detection units 121 to 123, respectively. Further, the control device 100 can output the target rotation angles ωa * to ωc * to the actuators 111 to 113 to control the posture of the parallel link mechanism 200.

制御装置１００は、教示部１０１と、駆動部１０３と、手動操作部１０５と、記憶部１０６と、表示部１０７とを含む。教示部１０１、駆動部１０３は、それぞれ変換部１０２，１０４を含む。 The control device 100 includes a teaching unit 101, a driving unit 103, a manual operation unit 105, a storage unit 106, and a display unit 107. The teaching unit 101 and the driving unit 103 include conversion units 102 and 104, respectively.

教示部１０１、駆動部１０３としては中央演算装置（ＣＰＵ）を用いることができる。記憶部１０６としては、メモリ、ハードディスクなどを用いることができる。記憶部１０６に保存されたプログラムおよびデータがＣＰＵに読み込まれることによって、ＣＰＵは教示部１０１または駆動部１０３として動作する。 A central processing unit (CPU) can be used as the teaching unit 101 and the driving unit 103. As the storage unit 106, a memory, a hard disk, or the like can be used. By reading the programs and data stored in the storage unit 106 into the CPU, the CPU operates as the teaching unit 101 or the driving unit 103.

教示部１０１は、回転角検出部１２１〜１２３から角度ωａ，ωｂ，ωｃを取得し、これを変換部１０２でパラレルリンク機構２００の姿勢を示すデータに変換し、表示部１０７に出力するなどの教示動作を行なう。 The teaching unit 101 acquires the angles ωa, ωb, and ωc from the rotation angle detecting units 121 to 123, converts the angles ωa, ωb, and ωc into data indicating the posture of the parallel link mechanism 200 by the conversion unit 102, and outputs the data to the display unit 107. Perform the teaching operation.

駆動部１０３は、手動操作部１０５または上位プロセッサから与えられたパラレルリンク機構２００の目標姿勢を示すデータを変換部１０４で目標角度ωａ＊，ωｂ＊，ωｃ＊に変換し、目標角度を実現するようにアクチュエータ１１１〜１１３を駆動する。 The drive unit 103 converts the data indicating the target attitude of the parallel link mechanism 200 given by the manual operation unit 105 or the host processor into the target angles ωa *, ωb *, and ωc * by the conversion unit 104, and realizes the target angle. The actuators 111 to 113 are driven in this way.

図２は、図１に示したリンク作動装置のパラレルリンク機構の正面模式図である。図３は、図２の線分ＩＩＩ−ＩＩＩに示した断面からから見た先端側リンクハブおよびリンク機構の部分模式図である。図４は、図２の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。 FIG. 2 is a front schematic view of the parallel link mechanism of the link operating device shown in FIG. FIG. 3 is a partial schematic view of the front end side link hub and the link mechanism seen from the cross section shown in the line segments III-III of FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the line segment IV-IV of FIG.

図１〜図４に示したパラレルリンク機構２００は、基端側の第１リンクハブ１と、３つのリンク機構１１と、３つの回転体２ａ〜２ｃと、先端側の第２リンクハブ３とを備える。基端側の第１リンクハブ１は、円盤状の部材である。なお、図１に示した基端側の第１リンクハブ１の平面形状は円形状であるが、当該平面形状は三角形状、四角形状などの多角形状、あるいは楕円形状、半円形状など他の任意の形状であってもよい。また、基端側の第１リンクハブ１は図１に示すような板状体であってもよいが、他の任意の形状であってもよく、他の機械装置の一部であってもよい。また、リンク機構１１の数は３以上であればよく、たとえば４または５としてもよい。 The parallel link mechanism 200 shown in FIGS. 1 to 4 includes a first link hub 1 on the proximal end side, three link mechanisms 11, three rotating bodies 2a to 2c, and a second link hub 3 on the distal end side. To be equipped. The first link hub 1 on the base end side is a disk-shaped member. The planar shape of the first link hub 1 on the base end side shown in FIG. 1 is circular, but the planar shape is a polygonal shape such as a triangle or a quadrangle, or another shape such as an ellipse or a semicircle. It may have any shape. Further, the first link hub 1 on the proximal end side may have a plate-like body as shown in FIG. 1, but may have any other shape, or may be a part of another mechanical device. Good. Further, the number of the link mechanisms 11 may be 3 or more, and may be 4 or 5, for example.

３つの回転体２ａ〜２ｃは、それぞれの回転中心軸１２が一致するように積層された状態で基端側の第１リンクハブ１と回転可能に連結される。３つの回転体２ａ〜２ｃは、固定部材としてのボルト７とナット８とにより基端側の第１リンクハブ１に接続されている。３つの回転体２ａ〜２ｃには上記ボルト７を通すため中央部に穴が形成されている。ボルト７の端に位置する頭部と回転体２ａとの間にはワッシャ９が配置されている。積層された３つの回転体２ａ〜２ｃの間には回転抵抗低減部材１９がそれぞれ配置されている。また、積層された３つの回転体２ａ〜２ｃのうち最も基端側の第１リンクハブ１側に位置する回転体２ｃと基端側の第１リンクハブ１との間にも回転抵抗低減部材１９が配置されている。 The three rotating bodies 2a to 2c are rotatably connected to the first link hub 1 on the proximal end side in a state where the respective rotating central axes 12 are laminated so as to coincide with each other. The three rotating bodies 2a to 2c are connected to the first link hub 1 on the proximal end side by bolts 7 and nuts 8 as fixing members. A hole is formed in the central portion of the three rotating bodies 2a to 2c for passing the bolt 7. A washer 9 is arranged between the head located at the end of the bolt 7 and the rotating body 2a. Rotational resistance reducing members 19 are arranged between the three stacked rotating bodies 2a to 2c. Further, among the three stacked rotating bodies 2a to 2c, a rotation resistance reducing member is also formed between the rotating body 2c located on the first link hub 1 side on the proximal end side and the first link hub 1 on the proximal end side. 19 are arranged.

３つの回転体２ａ〜２ｃは、平面形状がほぼ円形状である。３つの回転体２ａ〜２ｃは、それぞれの外周部にリンク機構１１を接続するための突出部が形成されている。突出部は回転体２ａ〜２ｃの外周端面から外側に突出した凸形状部である。３つ回転体２ａ〜２ｃは、上記３つのリンク機構１１のそれぞれと上記突出部において接続される。 The plane shapes of the three rotating bodies 2a to 2c are substantially circular. Each of the three rotating bodies 2a to 2c has a protruding portion formed on the outer peripheral portion thereof for connecting the link mechanism 11. The protruding portion is a convex portion protruding outward from the outer peripheral end faces of the rotating bodies 2a to 2c. The three rotating bodies 2a to 2c are connected to each of the three link mechanisms 11 at the protruding portion.

３つのリンク機構１１の各々は、第１リンク部材４ａ〜４ｃと第２リンク部材６ａ〜６ｃとを含む。１つめの第１リンク部材４ａは、回転体２ａの突出部に固定される。２つめの第１リンク部材４ｂは回転体２ｂの突出部に固定される。３つめの第１リンク部材４ｃは回転体２ｃの突出部に固定される。第１リンク部材４ａ〜４ｃを回転体２ａ〜２ｃの突出部に固定する方法は、任意の方法を用いることができる。たとえば、固定部材としてのネジ５６によって第１リンク部材４ａ〜４ｃを回転体２ａ〜２ｃに固定してもよい。あるいは、第１リンク部材４ａ〜４ｃを回転体２ａ〜２ｃの突出部に溶接して固定してもよく、接着剤層を介して固定してもよい。 Each of the three link mechanisms 11 includes a first link member 4a-4c and a second link member 6a-6c. The first first link member 4a is fixed to the protruding portion of the rotating body 2a. The second first link member 4b is fixed to the protruding portion of the rotating body 2b. The third first link member 4c is fixed to the protruding portion of the rotating body 2c. Any method can be used as a method of fixing the first link members 4a to 4c to the protruding portions of the rotating bodies 2a to 2c. For example, the first link members 4a to 4c may be fixed to the rotating bodies 2a to 2c by screws 56 as fixing members. Alternatively, the first link members 4a to 4c may be fixed by welding to the protruding portions of the rotating bodies 2a to 2c, or may be fixed via an adhesive layer.

第１リンク部材４ａ〜４ｃは、屈曲部を有する柱状の形状を有している。第１リンク部材４ａ〜４ｃの長さは互いに異なっている。最も基端側の第１リンクハブ１に近い位置に配置された回転体２ｃに接続された第１リンク部材４ｃが最も長くなっている。また、最も基端側の第１リンクハブ１から遠くに配置された回転体２ａに接続された第１リンク部材４ａが最も短くなっている。第１リンク部材４ａ〜４ｃは、回転体２ａ〜２ｃの表面に垂直な方向に伸びる第１部分と、第１部分の伸びる方向に対して斜めに伸びる第２部分と、第１部分と第２部分との接続部である上記屈曲部とを含む。図２に示すように、第１リンク部材４ａ〜４ｃの第１部分の一方端部が回転体２ａ〜２ｃに固定されている。第１部分の上記一方端部と反対側の他方端部が、第２部分の一方端部と接続されている。第２部分において一方端部と反対側の他方端部が第２リンク部材６ａ〜６ｃとそれぞれ回転可能に接続されている。第２部分は、一方端部から他方端部に向けて、回転体２ａ〜２ｃの回転中心軸１２から徐々に離れるように構成されている。つまり、第１リンク部材４ａ〜４ｃの第２部分の伸びる方向は、回転中心軸１２に対して傾斜している。 The first link members 4a to 4c have a columnar shape having a bent portion. The lengths of the first link members 4a to 4c are different from each other. The first link member 4c connected to the rotating body 2c arranged at the position closest to the first link hub 1 on the proximal end side is the longest. Further, the first link member 4a connected to the rotating body 2a arranged farthest from the first link hub 1 on the most proximal side is the shortest. The first link members 4a to 4c include a first portion extending in a direction perpendicular to the surface of the rotating bodies 2a to 2c, a second portion extending diagonally with respect to the extending direction of the first portion, and a first portion and a second portion. Includes the bent portion which is a connecting portion with the portion. As shown in FIG. 2, one end of the first portion of the first link members 4a to 4c is fixed to the rotating bodies 2a to 2c. The other end of the first portion opposite to the one end is connected to one end of the second portion. In the second portion, the other end portion on the opposite side to the one end portion is rotatably connected to the second link members 6a to 6c, respectively. The second portion is configured so as to gradually move away from the rotation center axis 12 of the rotating bodies 2a to 2c from one end to the other. That is, the extending direction of the second portion of the first link members 4a to 4c is inclined with respect to the rotation center axis 12.

１つめの第２リンク部材６ａは、第１リンク部材４ａに第１回転対偶部２５ａにおいて回転可能に接続される。２つめの第２リンク部材６ｂは、第１リンク部材４ｂに第１回転対偶部２５ｂにおいて回転可能に接続される。３つめの第２リンク部材６ｃは、第１リンク部材４ｃに第１回転対偶部２５ｃにおいて回転可能に接続される。第１回転対偶部２５ａ〜２５ｃは、それぞれ第１中心軸１５ａ〜１５ｃを有する。第１中心軸１５ａ〜１５ｃは、回転体２ａ〜２ｃの回転中心軸１２に向かう方向に伸びている。また、第１中心軸１５ａ〜１５ｃは、回転中心軸１２に近づくにつれて回転体２ａ〜２ｃから離れるように、回転中心軸１２に対して傾斜している。 The first second link member 6a is rotatably connected to the first link member 4a at the first rotary pair 25a. The second second link member 6b is rotatably connected to the first link member 4b at the first rotational pair 25b. The third second link member 6c is rotatably connected to the first link member 4c at the first rotational pair 25c. The first rotary pair portions 25a to 25c each have a first central axis 15a to 15c. The first central axes 15a to 15c extend in the direction toward the rotation central axis 12 of the rotating bodies 2a to 2c. Further, the first central axes 15a to 15c are inclined with respect to the rotation central axis 12 so as to move away from the rotating bodies 2a to 2c as they approach the rotation center axis 12.

第１回転対偶部２５ａ〜２５ｃの構造は、任意の構成とすることができる。たとえば、第１回転対偶部２５ａ〜２５ｃは、第１中心軸１５ａ〜１５ｃに沿って伸びる軸部と、当該軸部が挿入される貫通穴が形成された第１リンク部材４ａ〜４ｃの部分と、当該軸部が挿入される貫通穴が形成された第２リンク部材６ａ〜６ｂの部分とにより構成されていてもよい。この場合、軸部を中心軸として第１リンク部材４ａ〜４ｃおよび第２リンク部材６ａ〜６ｃは回転可能となっている。第１リンク部材４ａ〜４ｃおよび第２リンク部材６ａ〜６ｃの貫通穴から軸部が抜けることを防止するため、軸部の両端にはたとえば位置決め部材としてのナットが固定されていてもよい。 The structure of the first rotary paired portions 25a to 25c can have any configuration. For example, the first rotary paired portions 25a to 25c include a shaft portion extending along the first central shaft 15a to 15c and a portion of the first link member 4a to 4c in which a through hole into which the shaft portion is inserted is formed. , It may be composed of the portion of the second link member 6a to 6b in which the through hole into which the shaft portion is inserted is formed. In this case, the first link members 4a to 4c and the second link members 6a to 6c are rotatable around the shaft portion. In order to prevent the shaft portion from coming off from the through holes of the first link members 4a to 4c and the second link members 6a to 6c, nuts as positioning members may be fixed to both ends of the shaft portion, for example.

あるいは、軸部が第１リンク部材４ａ〜４ｃおよび第２リンク部材６ａ〜６ｃのいずれか一方に接続されており、当該軸部が第１リンク部材４ａ〜４ｃおよび第２リンク部材６ａ〜６ｃのいずれか他方に形成された貫通穴に挿入された状態となっていてもよい。軸部に対して第１リンク部材４ａ〜４ｃおよび第２リンク部材６ａ〜６ｃのいずれか他方が回転可能になっていてもよい。軸部の先端部には貫通穴から軸部が抜けることを防止するための位置決め部材としてのナットなどが固定されていてもよい。 Alternatively, the shaft portion is connected to either one of the first link members 4a to 4c and the second link members 6a to 6c, and the shaft portion is connected to one of the first link members 4a to 4c and the second link members 6a to 6c. It may be in a state of being inserted into a through hole formed in either one or the other. Either one of the first link members 4a to 4c and the second link members 6a to 6c may be rotatable with respect to the shaft portion. A nut or the like as a positioning member for preventing the shaft portion from coming off from the through hole may be fixed to the tip end portion of the shaft portion.

第２リンク部材６ａ〜６ｃは、第１中心軸１５ａ〜１５ｃの伸びる方向と交差する方向に伸びる第１部分と、当該第１部分の先端部から第１中心軸１５ａ〜１５ｃに沿って伸びる第２部分とを含む。第１部分の上記先端部と反対側の根元部は、第１リンク部材４ａ〜４ｃと回転可能に接続された第１回転対偶部２５ａ〜２５ｃの一部となっている。 The second link members 6a to 6c have a first portion extending in a direction intersecting the extending direction of the first central shaft 15a to 15c, and a first portion extending from the tip end portion of the first portion along the first central shaft 15a to 15c. Includes 2 parts. The root portion of the first portion opposite to the tip portion is a part of the first rotary paired portions 25a to 25c rotatably connected to the first link members 4a to 4c.

第２リンク部材６ａ〜６ｃは、先端側の第２リンクハブ３に第２回転対偶部２６ａ〜２６ｃにおいて回転可能に接続される。第２回転対偶部２６ａ〜２６ｃは、それぞれ第２中心軸１６ａ〜１６ｃを有する。具体的には、第２回転対偶部２６ａ〜２６ｃは、第２中心軸１６ａ〜１６ｃに沿って伸びる軸部と、当該軸部を挿入する貫通穴が形成された先端側の第２リンクハブ３の突出部と、当該突出部を挟むように配置され、軸部を挿入する貫通穴が形成された一対の壁部とを含む。一対の壁部は第２リンク部材６ａ〜６ｃの第２部分の先端部に形成されている。軸部はボルト１７とナット１８とにより構成される。軸部を中心として、先端側の第２リンクハブ３の突出部と第２リンク部材６ａ〜６ｃとは回転可能になっている。一対の壁部と先端側の第２リンクハブ３の突出部との間には、図３に示すように回転抵抗低減部材２９が配置されている。回転抵抗低減部材２９としては、上述した一対の壁部および突出部との間の摩擦係数を低減できる任意の部材を用いることができる。たとえば、回転抵抗低減部材２９として摩擦係数がより低い樹脂製のシム・ワッシャなどを用いることができる。 The second link members 6a to 6c are rotatably connected to the second link hub 3 on the distal end side at the second rotary paired pair portions 26a to 26c. The second rotary pair portions 26a to 26c each have a second central axis 16a to 16c. Specifically, the second rotation pair portion 26a to 26c is a second link hub 3 on the tip side in which a shaft portion extending along the second central shaft 16a to 16c and a through hole into which the shaft portion is inserted are formed. Includes a protrusion and a pair of wall portions arranged so as to sandwich the protrusion and formed through holes for inserting the shaft portion. The pair of wall portions are formed at the tip portions of the second portions of the second link members 6a to 6c. The shaft portion is composed of a bolt 17 and a nut 18. The protruding portion of the second link hub 3 on the distal end side and the second link members 6a to 6c are rotatable around the shaft portion. As shown in FIG. 3, a rotation resistance reducing member 29 is arranged between the pair of wall portions and the protruding portion of the second link hub 3 on the tip side. As the rotation resistance reducing member 29, any member capable of reducing the coefficient of friction between the pair of wall portions and the protruding portions described above can be used. For example, as the rotation resistance reducing member 29, a resin shim washer or the like having a lower friction coefficient can be used.

第２中心軸１６ａ〜１６ｃは、第１中心軸１５ａ〜１５ｃと異なる方向に伸びるとともに、回転体２ａ〜２ｃの回転中心軸１２に向かう方向に伸びている。第２中心軸１６ａ〜１６ｃは、回転体２ａ〜２ｃの回転中心軸１２にたとえば直交する方向に伸びている。 The second central axes 16a to 16c extend in a direction different from that of the first central axes 15a to 15c, and extend in a direction toward the rotation central axis 12 of the rotating bodies 2a to 2c. The second central axes 16a to 16c extend in a direction orthogonal to, for example, the rotation central axes 12 of the rotating bodies 2a to 2c.

３つのリンク機構１１において、第１回転対偶部２５ａ〜２５ｃの第１中心軸１５ａ〜１５ｃと、第２回転対偶部２６ａ〜２６ｃの第２中心軸１６ａ〜１６ｃとは球面リンク中心点３０で交わる。３つ以上の回転体２ａ〜２ｃの回転中心軸１２は球面リンク中心点３０と交わる。上記のような関係を満たせば第１回転対偶部２５ａ〜２５ｃおよび第２回転対偶部２６ａ〜２６ｃの配置は任意に変更できる。図３からわかるように、３つの第２リンク部材６ａ〜６ｃのそれぞれにおいて、先端側の第２リンクハブ３側から視て（以下、平面視）第１中心軸１５ａ〜１５ｃと第２中心軸１６ａ〜１６ｃとのなす角度が実質的に９０°である。また、球面リンク中心点３０を中心とした周方向において、第１中心軸１５ａ〜１５ｃは等間隔に配置されている。 In the three link mechanisms 11, the first central axes 15a to 15c of the first rotating paired portions 25a to 25c and the second central axes 16a to 16c of the second rotating paired portions 26a to 26c intersect at the spherical link center point 30. .. The rotation center axes 12 of the three or more rotating bodies 2a to 2c intersect the spherical link center point 30. The arrangement of the first rotary paired portions 25a to 25c and the second rotating paired pair portion 26a to 26c can be arbitrarily changed if the above relationship is satisfied. As can be seen from FIG. 3, in each of the three second link members 6a to 6c, the first central axis 15a to 15c and the second central axis when viewed from the tip side of the second link hub 3 side (hereinafter, plan view). The angle formed by 16a to 16c is substantially 90 °. Further, the first central axes 15a to 15c are arranged at equal intervals in the circumferential direction centered on the spherical link center point 30.

先端側の第２リンクハブ３の平面形状は六角形状であるが、他の任意の多角形状であってもよい。当該平面形状は円形状、楕円形状など任意の形状であってもよい。 The planar shape of the second link hub 3 on the tip side is a hexagonal shape, but it may be any other polygonal shape. The planar shape may be any shape such as a circular shape or an elliptical shape.

３つのリンク機構１１は、平面視において円周上に等間隔に配置されている。すなわち、の第１中心軸１５ａ〜１５ｃについて、平面視において球面リンク中心点３０から見て隣接する２つの第１中心軸のなす角度が１２０°である。また、第２中心軸１６ａ〜１６ｃについて、平面視において球面リンク中心点３０から見て隣接する２つの第２中心軸のなす角度が１２０°である。なお、３つのリンク機構１１を平面視において円周上に異なる間隔で配置してもよい。 The three link mechanisms 11 are arranged at equal intervals on the circumference in a plan view. That is, with respect to the first central axes 15a to 15c, the angle formed by two adjacent first central axes when viewed from the spherical link center point 30 in a plan view is 120 °. Further, with respect to the second central axes 16a to 16c, the angle formed by the two adjacent second central axes when viewed from the spherical link center point 30 in a plan view is 120 °. The three link mechanisms 11 may be arranged on the circumference at different intervals in a plan view.

＜パラレルリンク機構の動作＞
図５は、図１に示したパラレルリンク機構の基本姿勢を説明するための斜視模式図である。図６は、図１に示したパラレルリンク機構の姿勢変更時の動作を説明するための斜視模式図である。図７は、図６に示したパラレルリンク機構の上面模式図である。 <Operation of parallel link mechanism>
FIG. 5 is a schematic perspective view for explaining the basic posture of the parallel link mechanism shown in FIG. FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining the operation of the parallel link mechanism shown in FIG. 1 when the posture is changed. FIG. 7 is a schematic top view of the parallel link mechanism shown in FIG.

図４、図５に示すように、三つの第１リンク部材４ａ〜４ｃの基端部を等角度間隔に配置すると、先端側の第２リンクハブ３の姿勢を表す法線ベクトルは、回転体２ａ〜２ｃの回転軸と一致する。 As shown in FIGS. 4 and 5, when the base ends of the three first link members 4a to 4c are arranged at equal angular intervals, the normal vector representing the posture of the second link hub 3 on the tip side is a rotating body. It coincides with the rotation axis of 2a to 2c.

一方、図６に示すように、三つの第１リンク部材４ａ〜４ｃの角度間隔を異ならせるように３つの回転体２ａ〜２ｃを回転させると、基端側の第１リンクハブ１に対する先端側の第２リンクハブ３の姿勢を任意に変更できる。つまり、３つの回転体２ａ〜２ｃのうちの３つの回転角度を制御することにより、球面リンク中心点３０から見た先端側の第２リンクハブ３の姿勢における折れ角θ１および旋回角θ２を制御できる。つまり、先端側の第２リンクハブ３の姿勢は折れ角θ１および旋回角θ２という２自由度を有する。 On the other hand, as shown in FIG. 6, when the three rotating bodies 2a to 2c are rotated so that the angular intervals of the three first link members 4a to 4c are different, the tip side with respect to the first link hub 1 on the base end side The posture of the second link hub 3 can be changed arbitrarily. That is, by controlling the rotation angles of three of the three rotating bodies 2a to 2c, the bending angle θ1 and the turning angle θ2 in the posture of the second link hub 3 on the tip side as seen from the spherical link center point 30 are controlled. it can. That is, the posture of the second link hub 3 on the tip side has two degrees of freedom of a bending angle θ1 and a turning angle θ2.

ここで、折れ角θ１とは、図６に示すように、第２中心軸１６ａ〜１６ｃのすべてに垂直であって球面リンク中心点３０を通る直線である先端側リンクハブ中心軸３１（先端側の第２リンクハブの法線ベクトルの向き）と、回転体２ａ〜２ｃの回転中心軸１２とのなす角度である。図７に示すように、旋回角θ２とは、球面リンク中心点３０を通り、回転中心軸１２が垂直に交わる平面（ＸＹ平面）に上記先端側リンクハブ中心軸３１（法線ベクトルに相当）を投影した直線と、ＸＹ平面において球面リンク中心点３０を原点として設定したＸ軸とのなす角度である。 Here, as shown in FIG. 6, the bending angle θ1 is a straight line that is perpendicular to all of the second central axes 16a to 16c and passes through the spherical link center point 30. The tip side link hub center axis 31 (tip side). The direction of the normal vector of the second link hub) and the rotation center axis 12 of the rotating bodies 2a to 2c. As shown in FIG. 7, the turning angle θ2 is the tip side link hub central axis 31 (corresponding to a normal vector) on a plane (XY plane) that passes through the spherical link center point 30 and vertically intersects the rotation center axis 12. Is the angle formed by the straight line projected from the above and the X-axis set with the spherical link center point 30 as the origin in the XY plane.

＜パラレルリンク機構の制御＞
図８は、制御装置１００が実行するパラレルリンク機構の制御を説明するためのフローチャートである。図１、図８を参照して、まず、制御装置１００は、ステップＳ１において、先端側の第２リンクハブ３の目標法線ベクトルに対応する情報を受信する。この情報は、たとえば、手動操作部１０５から入力されたり、上位の制御装置から送信されたり、予め記憶部１０６に記憶されたりしている。 <Control of parallel link mechanism>
FIG. 8 is a flowchart for explaining the control of the parallel link mechanism executed by the control device 100. With reference to FIGS. 1 and 8, first, in step S1, the control device 100 receives the information corresponding to the target normal vector of the second link hub 3 on the distal end side. This information is, for example, input from the manual operation unit 105, transmitted from a higher-level control device, or stored in the storage unit 106 in advance.

続いて、ステップＳ２において、制御装置１００は、変換部１０４において受信した情報を対応するωａ，ωｂ，ωｃに変換する。 Subsequently, in step S2, the control device 100 converts the information received by the conversion unit 104 into the corresponding ωa, ωb, and ωc.

変換部１０４における変換は、数式を用いた演算による変換であっても良いが、折れ角θ１および旋回角θ２を入力とし、角度ωｂ，ωｃを出力とするような変換テーブルを用いても良い。たとえば、このような変換テーブルは、パラレルリンク機構２００の角度ωｂ，ωｃをある角度ごとに増加または減少させ、そのときの法線ベクトル（ｘ，ｙ，ｚ）を予め測定しておけばよい。また、法線ベクトル（ｘ，ｙ，ｚ）の代わりに、折れ角θ１および旋回角θ２を予め測定しておいても良い。このような変換テーブルの例を表１に示す。このような変換テーブルが予め記憶部１０６に記憶されている。変換部１０４は、記憶部１０６に記憶されているこのような変換テーブルを参照して変換を行なう。なお、実施の形態１では、ωａ＝０に固定されているため、変換テーブルは、角度ωｂ，ωｃについてデータがあればよい。 The conversion in the conversion unit 104 may be a conversion by an operation using a mathematical formula, but a conversion table may be used in which the bending angle θ1 and the turning angle θ2 are input and the angles ωb and ωc are output. For example, in such a conversion table, the angles ωb and ωc of the parallel link mechanism 200 may be increased or decreased for each angle, and the normal vector (x, y, z) at that time may be measured in advance. Further, instead of the normal vector (x, y, z), the bending angle θ1 and the turning angle θ2 may be measured in advance. An example of such a conversion table is shown in Table 1. Such a conversion table is stored in the storage unit 106 in advance. The conversion unit 104 performs conversion with reference to such a conversion table stored in the storage unit 106. In the first embodiment, since ωa = 0 is fixed, the conversion table only needs to have data on the angles ωb and ωc.

上記の表１において、β，γは、パラレルリンク機構２００の各部材の寸法などによって決まる稼働可能角度範囲の初期値である。表１では、各初期値β，γに対して角度を１°毎に増加させてそれに対応する法線ベクトルＮ（Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚ）のデータが登録されている。なお、法線ベクトルＮに対応する折れ角θ１、旋回角θ２をデータとして登録しても良い。また、角度の増分を１°としたがこれには限定されない。変換テーブルのωｂ、ωｃの増分をもう少し大きな増分とした場合には、データ間を補完してより細かいデータが入力された場合の変換に使用しても良い。 In Table 1 above, β and γ are initial values of the operable angle range determined by the dimensions of each member of the parallel link mechanism 200 and the like. In Table 1, the data of the normal vector N (Nx, Ny, Nz) corresponding to each of the initial values β and γ by increasing the angle by 1 ° is registered. The bending angle θ1 and the turning angle θ2 corresponding to the normal vector N may be registered as data. Further, the increment of the angle is set to 1 °, but the increment is not limited to this. When the increments of ωb and ωc in the conversion table are set to slightly larger increments, they may be used for conversion when finer data is input by complementing the data.

続いて、ステップＳ３において、制御装置１００は、得られた角度に対応して目標角度ωａ＊，ωｂ＊，ωｃ＊を決定し、第１リンク部材４ａ〜４ｃの基端部の位置が目標角度ωａ＊，ωｂ＊，ωｃ＊と一致するようにアクチュエータ１１１〜１１３を駆動部１０３によって駆動する。 Subsequently, in step S3, the control device 100 determines the target angles ωa *, ωb *, and ωc * corresponding to the obtained angles, and the positions of the base end portions of the first link members 4a to 4c are the target angles. The actuators 111 to 113 are driven by the drive unit 103 so as to match ωa *, ωb *, and ωc *.

実施の形態１のリンク作動装置１０００では、パラレルリンク機構２００の先端側の第２リンクハブ３の姿勢を、指示された姿勢に一致させるために、制御装置１００が図８で説明したようにアクチュエータを駆動する。 In the link operating device 1000 of the first embodiment, in order to match the posture of the second link hub 3 on the tip side of the parallel link mechanism 200 with the instructed posture, the control device 100 uses an actuator as described with reference to FIG. To drive.

これに対して、たとえば、ダイレクトティーチング実行時、または異常復帰後等で現在位置が不明な状態からの始動時には、制御装置１００が角度ωａ，ωｂ，ωｃを計測して、そのときの第２リンクハブ３の姿勢を教示する。 On the other hand, for example, when direct teaching is executed or when starting from a state where the current position is unknown after returning from an abnormality, the control device 100 measures the angles ωa, ωb, ωc, and the second link at that time. The posture of the hub 3 is taught.

図９は、制御装置１００が実行する教示動作を説明するためのフローチャートである。図１、図９を参照して、まずステップＳ１１において、制御装置１００は、回転角検出部１２１〜１２３を用いて、角度ωａ，ωｂ，ωｃを取得する。 FIG. 9 is a flowchart for explaining the teaching operation executed by the control device 100. With reference to FIGS. 1 and 9, first, in step S11, the control device 100 acquires the angles ωa, ωb, and ωc by using the rotation angle detection units 121 to 123.

そしてステップＳ１２において、制御装置１００は、教示部１０１の変換部１０２において、先端側の第２リンクハブ３の法線ベクトルＮ（ｘ、ｙ、ｚ）に角度ωａ，ωｂ，ωｃを変換する。実施の形態１ではωａ＝０であるので、既出の表１に示した変換テーブルを用いて変換することができる。変換部１０２は、記憶部１０６に予め記憶された表１のような変換テーブルを参照して変換を行なう。 Then, in step S12, the control device 100 converts the angles ωa, ωb, and ωc into the normal vector N (x, y, z) of the second link hub 3 on the tip side in the conversion unit 102 of the teaching unit 101. Since ωa = 0 in the first embodiment, the conversion can be performed using the conversion table shown in Table 1 described above. The conversion unit 102 performs conversion with reference to a conversion table as shown in Table 1 stored in advance in the storage unit 106.

続いて、ステップＳ１３において、教示部１０１は、表示部１０７に現在の姿勢に対応する法線ベクトルを示す情報を表示し、得た法線ベクトルを記憶部１０６に記憶させ、姿勢の初期情報またはダイレクトティーチングの情報とする。 Subsequently, in step S13, the teaching unit 101 displays information indicating the normal vector corresponding to the current posture on the display unit 107, stores the obtained normal vector in the storage unit 106, and initially information on the posture or Use as direct teaching information.

以上説明したように、実施の形態１に示したリンク作動装置１０００は、パラレルリンク機構２００と制御装置１００とを備える。パラレルリンク機構２００は、基端側の第１リンクハブ１と、少なくとも３つのリンク機構１１と、少なくとも３つのリンク機構１１のうちの第１リンク機構１１ｂ、第２リンク機構１１ｃにそれぞれ接続された第１回転体２ｂ、第２回転体２ｃと、先端側の第２リンクハブ３とを備える。第１回転体２ｂおよび第２回転体２ｃの各々は、第１リンクハブ１と回転自在に連結される。少なくとも３つのリンク機構１１の各々は、第１リンク部材４ａ〜４ｃと、第１リンク部材４ａ〜４ｃに第１回転対偶部２５ａ〜２５ｃにおいて回転可能に接続された第２リンク部材６ａ〜６ｃとを含む。第２リンク部材６ａ〜６ｃは、第２リンクハブ３に第２回転対偶部２６ａ〜２６ｃにおいて回転可能に接続される。第１リンク機構１１ｂの第１リンク部材４ｂは、第１回転体４ｂに固定され、第２リンク機構１１ｃの第１リンク部材４ｃは、第２回転体２ｃに固定されている。少なくとも３つのリンク機構１１において、第１回転対偶部２５ａ〜２５ｃの第１中心軸と、第２回転対偶部２６ａ〜２６ｃの第２中心軸とは、球面リンク中心点で交わる。第１回転体２ｂおよび第２回転体２ｃの回転中心軸は、球面リンク中心点と交わる。制御装置１００は、第２リンクハブ３の球面リンク中心点に対する姿勢に相当する法線ベクトルを表す情報が与えられると、第１回転体２ｂおよび第２回転体２ｃの回転角度ωｂ，ωｃを決定するように構成される。 As described above, the link operating device 1000 shown in the first embodiment includes a parallel link mechanism 200 and a control device 100. The parallel link mechanism 200 is connected to the first link hub 1 on the proximal end side, at least three link mechanisms 11, and the first link mechanism 11b and the second link mechanism 11c of at least three link mechanisms 11, respectively. It includes a first rotating body 2b, a second rotating body 2c, and a second link hub 3 on the tip side. Each of the first rotating body 2b and the second rotating body 2c is rotatably connected to the first link hub 1. Each of the at least three link mechanisms 11 includes a first link member 4a to 4c and a second link member 6a to 6c rotatably connected to the first link member 4a to 4c at the first rotational pair 25a to 25c. including. The second link members 6a to 6c are rotatably connected to the second link hub 3 at the second rotary paired pair portions 26a to 26c. The first link member 4b of the first link mechanism 11b is fixed to the first rotating body 4b, and the first link member 4c of the second link mechanism 11c is fixed to the second rotating body 2c. In at least three link mechanisms 11, the first central axis of the first rotation paired portions 25a to 25c and the second central axis of the second rotating paired portion 26a to 26c intersect at the spherical link center point. The rotation center axes of the first rotating body 2b and the second rotating body 2c intersect the spherical link center point. The control device 100 determines the rotation angles ωb and ωc of the first rotating body 2b and the second rotating body 2c when the information representing the normal vector corresponding to the attitude of the second link hub 3 with respect to the spherical link center point is given. It is configured to do.

このようにすれば、基端側の第１リンクハブ１に対して先端側の第２リンクハブ３を、２自由度で動作させることができる。つまり、２つの回転体２ｂ〜２ｃを回転させることにより、基端側の第１リンクハブ１に対して先端側の第２リンクハブ３を、球面リンク中心点３０を中心とした球面に沿って移動させることができる。また、回転体２ｂ〜２ｃの回転運動により先端側の第２リンクハブ３の姿勢を制御するので、上記パラレルリンク機構２００を用いたコンパクトなリンク作動装置を実現できる。さらに、先端側の第２リンクハブ３が、球面リンク中心点３０を中心とした球面に沿って移動するので、先端側の第２リンクハブ３の動作をイメージしやすい。 In this way, the second link hub 3 on the distal end side can be operated with two degrees of freedom with respect to the first link hub 1 on the proximal end side. That is, by rotating the two rotating bodies 2b to 2c, the second link hub 3 on the distal end side is moved along the spherical surface centered on the spherical link center point 30 with respect to the first link hub 1 on the proximal end side. Can be moved. Further, since the posture of the second link hub 3 on the tip side is controlled by the rotational movement of the rotating bodies 2b to 2c, a compact link operating device using the parallel link mechanism 200 can be realized. Further, since the second link hub 3 on the tip side moves along the spherical surface centered on the spherical link center point 30, it is easy to imagine the operation of the second link hub 3 on the tip side.

なお、実施の形態１のように回転体のうち１つを固定して使用する場合には、回転体を１つ削除し、基端側の第１リンクハブ１に１つの第１リンク部材を固定しても良い。 When one of the rotating bodies is fixed and used as in the first embodiment, one rotating body is deleted and one first link member is attached to the first link hub 1 on the proximal end side. It may be fixed.

［実施の形態２］
実施の形態１では、３つのリンク機構１１のうちの１つの第１リンク部材４ａを基準位置に固定して制御する例を説明した。しかし、このように制御すると、旋回角によっては、折れ角に制限が生じる範囲がある。 [Embodiment 2]
In the first embodiment, an example in which the first link member 4a of one of the three link mechanisms 11 is fixed at a reference position and controlled has been described. However, when controlled in this way, there is a range in which the bending angle is limited depending on the turning angle.

図１０は、折れ角θ１に対する制限が大きい場合のパラレルリンク機構の姿勢を示した斜視図である。図１１は、図１０に示した姿勢に対応する第１リンク部材４ａ〜４ｃの基端部の配置を示す図である。 FIG. 10 is a perspective view showing the posture of the parallel link mechanism when the restriction on the bending angle θ1 is large. FIG. 11 is a diagram showing the arrangement of the base end portions of the first link members 4a to 4c corresponding to the posture shown in FIG.

図１０の姿勢は、旋回角θ２が第１リンク部材４ａの基端部の方向になっている。このような場合には、第２リンク部材６ａが先端側の第２リンクハブ３と干渉し、図１０に示すように折れ角θ１は、およそ４５°程度が上限となる。 In the posture of FIG. 10, the turning angle θ2 is in the direction of the base end portion of the first link member 4a. In such a case, the second link member 6a interferes with the second link hub 3 on the tip end side, and as shown in FIG. 10, the bending angle θ1 has an upper limit of about 45 °.

図１２は、折れ角θ１に対する制限が小さい場合のパラレルリンク機構の姿勢を示した斜視図である。図１３は、図１２に示した姿勢に対応する第１リンク部材４ａ〜４ｃの基端部の配置を示す図である。 FIG. 12 is a perspective view showing the posture of the parallel link mechanism when the restriction on the bending angle θ1 is small. FIG. 13 is a diagram showing the arrangement of the base end portions of the first link members 4a to 4c corresponding to the posture shown in FIG.

図１２の姿勢は、旋回角θ２が第１リンク部材４ａの基端部と第１リンク部材４ｃの基端部のちょうど中間の方向になっている。このような場合には、第２リンク部材６ａ〜６ｃはいずれも先端側の第２リンクハブ３と干渉しにくい。このような姿勢では、折れ角θ１は、およそ９０°近くが上限となる。 In the posture of FIG. 12, the turning angle θ2 is in a direction exactly intermediate between the base end portion of the first link member 4a and the base end portion of the first link member 4c. In such a case, the second link members 6a to 6c are unlikely to interfere with the second link hub 3 on the distal end side. In such a posture, the bending angle θ1 has an upper limit of about 90 °.

ここで、実施の形態１では、ωａ＝０に固定して角度ωｂ，ωｃを２自由度のθ１，θ２に対応させた。しかし、ωａを可変に構成していれば、図１２に示す姿勢を任意の方向に向けて取ることが可能となる。 Here, in the first embodiment, the angles ωb and ωc are fixed to ωa = 0 and correspond to θ1 and θ2 with two degrees of freedom. However, if ωa is variably configured, the posture shown in FIG. 12 can be oriented in any direction.

すなわち、すべての回転体２ａ〜２ｃを図５の矢印に示すように同方向に同角度だけ回転させることで、先端側の第２リンクハブ３の姿勢を維持したまま、回転中心軸１２（図２参照）を中心に第２リンクハブ３を回転させることができる。このとき、回転体２ａ〜２ｃの突出部間、すなわち第１リンク部材４ａ〜４ｃの基端部間の相対的な位置関係は維持される。 That is, by rotating all the rotating bodies 2a to 2c in the same direction and by the same angle as shown by the arrows in FIG. 5, the rotation center axis 12 (FIG. 5) keeps the posture of the second link hub 3 on the tip side. The second link hub 3 can be rotated around (see 2). At this time, the relative positional relationship between the protruding portions of the rotating bodies 2a to 2c, that is, between the base end portions of the first link members 4a to 4c is maintained.

また、回転体２ｂ，２ｃに加えて、図６に示すように、回転体２ａの回転方向や回転角度を異ならせることにより、基端側の第１リンクハブ１に対する先端側の第２リンクハブ３の姿勢を任意に変更できる。つまり、３つの回転体２ａ〜２ｃの回転角度を制御することにより、球面リンク中心点３０から見た先端側の第２リンクハブ３の姿勢における折れ角θ１、旋回角θ２および回転角を制御できる。つまり、先端側の第２リンクハブ３の姿勢は折れ角θ１、旋回角θ２および回転角という３自由度を有する。 Further, as shown in FIG. 6, in addition to the rotating bodies 2b and 2c, by making the rotation direction and the rotation angle of the rotating body 2a different, the second link hub on the tip side with respect to the first link hub 1 on the base end side The posture of 3 can be changed arbitrarily. That is, by controlling the rotation angles of the three rotating bodies 2a to 2c, it is possible to control the bending angle θ1, the turning angle θ2, and the rotation angle in the posture of the second link hub 3 on the tip side as seen from the spherical link center point 30. .. That is, the posture of the second link hub 3 on the tip side has three degrees of freedom: a bending angle θ1, a turning angle θ2, and a rotation angle.

ここで、回転角とは、基端側の第１リンクハブ１に対して回転中心軸１２を中心に第１リンク部材４ａの基端部が図４に示す基準位置から回転する場合の回転角度ωａである。 Here, the rotation angle is a rotation angle when the base end portion of the first link member 4a rotates from the reference position shown in FIG. 4 with respect to the first link hub 1 on the base end side about the rotation center axis 12. It is ωa.

ただし、先端側の第２リンクハブ３に取り付けるエンドエフェクタ３０２（図２の破線で示す）の種類によっては、エンドエフェクタに回転処理を行なう必要がある。たとえば、方向性を有しない針のようなエンドエフェクタであれば回転処理は不要である。一方、エンドエフェクタが検査などに使用するカメラなどの場合には、映像を回転させるようにカメラ画像を回転させる処理を行なうことが望ましい。また、エンドエフェクタ３０２がワークをピックアップする２本指のハンドのような場合には、ハンドを回転させる回転機構３０１（図２の破線で示す）を先端側の第２リンクハブ３に設け、回転角ωａに応じて回転させることが望ましい。このような画像の回転処理またはハンド等のエンドエフェクタの物理的な回転処理が必要に応じて実行される。 However, depending on the type of end effector 302 (shown by the broken line in FIG. 2) attached to the second link hub 3 on the tip side, it is necessary to perform rotation processing on the end effector. For example, if the end effector is an end effector such as a needle having no directionality, the rotation process is unnecessary. On the other hand, in the case of a camera or the like whose end effector is used for inspection or the like, it is desirable to perform a process of rotating the camera image so as to rotate the image. Further, in the case of a two-fingered hand in which the end effector 302 picks up the work, a rotation mechanism 301 (indicated by a broken line in FIG. 2) for rotating the hand is provided on the second link hub 3 on the tip side to rotate. It is desirable to rotate according to the angle ωa. Such image rotation processing or physical rotation processing of an end effector such as a hand is executed as necessary.

図１４は、実施の形態２において制御装置１００が実行する処理を説明するためのフローチャートである。図１および図１４を参照して、制御装置１００は、ステップＳ２１において、先端側の第２リンクハブ３の目標法線ベクトルに対応する情報を受信する。 FIG. 14 is a flowchart for explaining the process executed by the control device 100 in the second embodiment. With reference to FIGS. 1 and 14, the control device 100 receives the information corresponding to the target normal vector of the second link hub 3 on the distal end side in step S21.

続いて、ステップＳ２２において、制御装置１００は、ステップＳ２１で取得した情報に対応する折れ角θ１が４５°以上であるか否かを判断する。なお、ここでは判定しきい値を４５°としたが、パラレルリンク機構２００の構造によって、判定値は適宜変更される。 Subsequently, in step S22, the control device 100 determines whether or not the bending angle θ1 corresponding to the information acquired in step S21 is 45 ° or more. Although the determination threshold value is set to 45 ° here, the determination value is appropriately changed depending on the structure of the parallel link mechanism 200.

折れ角θ１が４５°以上でない場合（ステップＳ２２でＮＯ）には、回転角を変化させる必要がないので、ステップＳ２６において回転角ωａ＝０とし、ステップＳ２７において、制御装置１００は、実施の形態１の場合と同様に変換部１０４において受信した情報を対応するωｂ，ωｃに変換する。変換部１０４における変換は、数式を用いた演算による変換であっても良いが、折れ角θ１および旋回角θ２を入力とし、角度ωｂ，ωｃを出力とするような変換テーブルを用いても良い。 When the bending angle θ1 is not 45 ° or more (NO in step S22), it is not necessary to change the rotation angle. Therefore, the rotation angle ωa = 0 is set in step S26, and the control device 100 is the embodiment in step S27. As in the case of 1, the information received by the conversion unit 104 is converted into the corresponding ωb and ωc. The conversion in the conversion unit 104 may be a conversion by an operation using a mathematical formula, but a conversion table may be used in which the bending angle θ1 and the turning angle θ2 are input and the angles ωb and ωc are output.

一方、折れ角θ１が４５°以上である場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）には、回転角を変化させないと、先端側の第２リンクハブ３と第２リンク部材６ａとが干渉してしまうため、制御装置１００は、ステップＳ２３において回転角ωａ＝αとする。リンク機構１１が３つである場合には、たとえば、α＝６０°とすることができるが、αは０°以外の他の値であっても良い。そして、ステップＳ２４において、制御装置１００は、変換部１０４において受信した情報を対応するωｂ，ωｃに変換する。変換テーブルを使用する場合、ステップＳ２７では実施の形態１と同様のωａ＝０の場合の変換テーブルを参照した、ステップＳ２４では、予めωａ＝αの場合の変換テーブルを用意して記憶部１０６に記憶させておき、ωａ＝αの場合の変換テーブルを参照するようにする。 On the other hand, when the bending angle θ1 is 45 ° or more (YES in step S22), the second link hub 3 on the tip side and the second link member 6a interfere with each other unless the rotation angle is changed. The control device 100 sets the rotation angle ωa = α in step S23. When there are three link mechanisms 11, for example, α = 60 ° can be set, but α may be a value other than 0 °. Then, in step S24, the control device 100 converts the information received by the conversion unit 104 into the corresponding ωb and ωc. When using the conversion table, in step S27, the conversion table in the case of ωa = 0 similar to that in the first embodiment is referred to. In step S24, the conversion table in the case of ωa = α is prepared in advance and stored in the storage unit 106. Store it and refer to the conversion table when ωa = α.

さらに、制御装置１００は、ステップＳ２５において、必要に応じて先端側の第２リンクハブ３に取り付けられているエンドエフェクタに対する回転処理を行なう。ここでの回転処理は、エンドエフェクタで撮影された画像を回転させる処理の場合や、物理的にエンドエフェクタを回転させる処理の場合等がある。 Further, in step S25, the control device 100 performs a rotation process on the end effector attached to the second link hub 3 on the distal end side, if necessary. The rotation process here may be a process of rotating an image taken by the end effector, a process of physically rotating the end effector, or the like.

続いて、もしくは同時に、ステップＳ２８において、制御装置１００は、得られた角度に対応して目標角度ωａ＊，ωｂ＊，ωｃ＊を決定し、第１リンク部材４ａ〜４ｃの基端部の位置が目標角度ωａ＊，ωｂ＊，ωｃ＊と一致するようにアクチュエータ１１１〜１１３を駆動部１０３によって駆動する。 Subsequently, or at the same time, in step S28, the control device 100 determines the target angles ωa *, ωb *, and ωc * corresponding to the obtained angles, and positions the base ends of the first link members 4a to 4c. Is driven by the drive unit 103 so that the actuators 111 to 113 coincide with the target angles ωa *, ωb *, and ωc *.

実施の形態２のリンク作動装置では、少なくとも３つのリンク機構は１１、第１〜第３リンク機構である。少なくとも２つの回転体は、第１〜第３リンク機構１１にそれぞれ対応する第１〜第３回転体２ａ〜２ｃである。 In the link actuating device of the second embodiment, at least three link mechanisms are 11, the first to third link mechanisms. At least two rotating bodies are the first to third rotating bodies 2a to 2c corresponding to the first to third link mechanisms 11, respectively.

前記パラレルリンク機構２００は少なくとも３つのリンク機構１１のうちの第３リンク機構１１ａに接続された第３回転体２ａをさらに備える。制御装置１００は、情報が与えられると、第１回転体２ｂの回転角度ωｂ、第２回転体２ｃの回転角度ωｃに加え、第３回転体２ａの回転角度ωａを決定するように構成される。 The parallel link mechanism 200 further includes a third rotating body 2a connected to a third link mechanism 11a of at least three link mechanisms 11. When information is given, the control device 100 is configured to determine the rotation angle ωa of the first rotating body 2b, the rotation angle ωc of the second rotating body 2c, and the rotation angle ωa of the third rotating body 2a. ..

このように、実施の形態２では、回転体として３つの回転体２ａ〜２ｃを設けているので、折れ角θ１、旋回角θ２に加えて回転角αの３自由度でパラレルリンク機構２００を動かすことができる。 As described above, in the second embodiment, since the three rotating bodies 2a to 2c are provided as the rotating bodies, the parallel link mechanism 200 is moved with three degrees of freedom of the rotation angle α in addition to the bending angle θ1 and the turning angle θ2. be able to.

好ましくは、図１４で説明したように、制御装置１００は、目標の法線ベクトルを示す情報が与えられた時点の第３回転体２ａの回転角度では情報が示す法線ベクトルが示す折れ角θ１が実現できない場合には、（Ｓ２２でＹＥＳ）、第１回転体２ａの回転角度ωａを変更して、折れ角θ１を実現するように回転体２ａ〜２ｃの回転角度ωａ〜ωｃを決定する（Ｓ２３，Ｓ２４）。 Preferably, as described with reference to FIG. 14, the control device 100 has a bending angle θ1 indicated by the normal vector indicated by the information at the rotation angle of the third rotating body 2a at the time when the information indicating the target normal vector is given. (YES in S22), the rotation angle ωa of the first rotating body 2a is changed, and the rotation angles ωa to ωc of the rotating bodies 2a to 2c are determined so as to realize the bending angle θ1 (YES). S23, S24).

さらに好ましくは、制御装置１００は、第１回転体２ａの回転角度を変更する場合には、第２リンクハブ３に取り付けられたエンドエフェクタに対する回転処理（Ｓ２５）を併せて実行するように構成される。 More preferably, the control device 100 is configured to also perform a rotation process (S25) on the end effector attached to the second link hub 3 when changing the rotation angle of the first rotating body 2a. To.

このように、実施の形態２のリンク作動装置では、パラレルリンク機構２００の先端側の第２リンクハブ３の姿勢を指示された姿勢に一致させるために、制御装置１００が図１４で説明したようにアクチュエータを駆動する。これによって、どの旋回角θ２の方向に対しても折れ角θ１の稼働範囲を広くすることができる。 As described above, in the link actuating device of the second embodiment, the control device 100 has been described with reference to FIG. 14 in order to match the posture of the second link hub 3 on the tip side of the parallel link mechanism 200 with the instructed posture. Drive the actuator. As a result, the operating range of the bending angle θ1 can be widened in any direction of the turning angle θ2.

［実施の形態３］
実施の形態１および２では、回転体２ａ〜２ｃがアクチュエータ１１１〜１１３によって駆動された。たとえば、中空の回転軸などを使用して２つの回転体を回転させることができる。これに対して実施の形態２では、アクチュエータとして、姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃを基端側の第１リンクハブに取り付けた例を説明する。なお、アクチュエータの制御については、実施の形態１または実施の形態２で説明した方法を適用するので、ここでは説明は繰り返さない。 [Embodiment 3]
In the first and second embodiments, the rotating bodies 2a to 2c are driven by the actuators 111 to 113. For example, two rotating bodies can be rotated using a hollow rotating shaft or the like. On the other hand, in the second embodiment, an example in which the attitude control drive sources 35a to 35c are attached to the first link hub on the proximal end side as an actuator will be described. Since the method described in the first embodiment or the second embodiment is applied to the control of the actuator, the description will not be repeated here.

図１５は、実施の形態３に係るリンク作動装置の構成を示す斜視模式図である。図１５に示したリンク作動装置１００１は、基本的には図１〜図１４に示したパラレルリンク機構２００を利用したリンク作動装置である。図１５に示したリンク作動装置１００１は、パラレルリンク機構２００と、当該パラレルリンク機構２００を駆動するための姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃとを主に備える。 FIG. 15 is a schematic perspective view showing the configuration of the link operating device according to the third embodiment. The link operating device 1001 shown in FIG. 15 is basically a link operating device using the parallel link mechanism 200 shown in FIGS. 1 to 14. The link operating device 1001 shown in FIG. 15 mainly includes a parallel link mechanism 200 and posture control drive sources 35a to 35c for driving the parallel link mechanism 200.

図１５に示したリンク作動装置１００１においては、基端側の第１リンクハブ１が回転体２ａ〜２ｃの外周より外側にまで延びるように形成されている。つまり基端側の第１リンクハブ１の平面視における大きさは回転体２ａ〜２ｃの平面視における大きさより大きくなっている。基端側の第１リンクハブ１の平面形状は、図１５に示すような円形状であってもよいが、他の任意の形状、たとえば四角形や三角形などの多角形状であってもよく、楕円形状などでもよい。基端側の第１リンクハブ１には３つの姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃが固定部３６ａ〜３６ｃを介して固定されている。姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃとしては、たとえば電動モータなどを用いることができる。 In the link operating device 1001 shown in FIG. 15, the first link hub 1 on the proximal end side is formed so as to extend outward from the outer periphery of the rotating bodies 2a to 2c. That is, the size of the first link hub 1 on the proximal end side in the plan view is larger than the size of the rotating bodies 2a to 2c in the plan view. The planar shape of the first link hub 1 on the base end side may be a circular shape as shown in FIG. 15, but may be any other shape, for example, a polygonal shape such as a quadrangle or a triangle, and an ellipse. The shape may be used. Three attitude control drive sources 35a to 35c are fixed to the first link hub 1 on the base end side via fixing portions 36a to 36c. As the attitude control drive sources 35a to 35c, for example, an electric motor or the like can be used.

姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃはそれぞれ回転体２ａ〜２ｃと歯車３８および回転伝達部材３７ａ〜３７ｃを介して駆動力を伝達可能に接続されている。姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃは、平面視において回転中心軸１２を中心として周方向に実質的に等間隔に配置されている。なお、姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃの配置は上記周方向において異なる間隔で配置されていてもよい。 The attitude control drive sources 35a to 35c are connected to the rotating bodies 2a to 2c so as to be able to transmit the driving force via the gears 38 and the rotation transmission members 37a to 37c, respectively. The attitude control drive sources 35a to 35c are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction about the rotation center axis 12 in a plan view. The attitude control drive sources 35a to 35c may be arranged at different intervals in the circumferential direction.

具体的には、姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃはそれぞれ回転軸を含み、当該回転軸の端部に歯車３８が接続されている。また回転体２ａ〜２ｃの外周部には回転伝達部材３７ａ〜３７ｃがネジなどの固定部材４７により固定されている。回転伝達部材３７ａ〜３７ｃは、外周部に歯車部を有する円環状の部材である。なお、回転伝達部材３７ａ〜３７ｃを回転体２ａ〜２ｃに固定する方法としては、必要な強度および精度が得られれば、上述した固定部材４７を用いる方法以外の任意の方法を採用できる。たとえば、回転伝達部材３７ａ〜３７ｃを接着、圧入、カシメなどの方法により回転体２ａ〜２ｃに固定してもよい。 Specifically, the attitude control drive sources 35a to 35c each include a rotation shaft, and a gear 38 is connected to the end of the rotation shaft. Further, rotation transmission members 37a to 37c are fixed to the outer peripheral portions of the rotating bodies 2a to 2c by fixing members 47 such as screws. The rotation transmission members 37a to 37c are annular members having a gear portion on the outer peripheral portion. As a method of fixing the rotation transmitting members 37a to 37c to the rotating bodies 2a to 2c, any method other than the method using the fixing member 47 described above can be adopted as long as the required strength and accuracy are obtained. For example, the rotation transmission members 37a to 37c may be fixed to the rotating bodies 2a to 2c by a method such as adhesion, press fitting, or caulking.

回転伝達部材３７ａ〜３７ｃの歯車部は姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃの回転軸に接続された歯車３８と噛み合っている。姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃの回転軸が回転することにより、歯車３８および回転伝達部材３７ａ〜３７ｃが回転し、結果的に回転体２ａ〜２ｃを回転駆動することができる。 The gear portions of the rotation transmission members 37a to 37c mesh with the gears 38 connected to the rotation shafts of the attitude control drive sources 35a to 35c. By rotating the rotation shafts of the attitude control drive sources 35a to 35c, the gears 38 and the rotation transmission members 37a to 37c rotate, and as a result, the rotating bodies 2a to 2c can be rotationally driven.

回転体２ａ〜２ｃにはリンク機構１１の第１リンク部材４ａ〜４ｃが固定部材４６としてのネジにより固定されている。回転体２ａ〜２ｃが姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃにより回転することにより、リンク機構１１の回転中心軸１２周りの位置が変更される。この結果、先端側の第２リンクハブ３の姿勢を変更できる。 The first link members 4a to 4c of the link mechanism 11 are fixed to the rotating bodies 2a to 2c by screws as the fixing members 46. The positions of the link mechanism 11 around the rotation center axis 12 are changed by rotating the rotating bodies 2a to 2c by the attitude control drive sources 35a to 35c. As a result, the posture of the second link hub 3 on the tip side can be changed.

以上説明したように、実施の形態３に係るリンク作動装置１００１は、パラレルリンク機構２００と、姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃとを備える。姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃは、３つ以上の回転体２ａ〜２ｃのうち少なくとも３つの回転体２ａ〜２ｃを回転させ、基端側の第１リンクハブ１に対する先端側の第２リンクハブ３の姿勢を任意に変更する。 As described above, the link operating device 1001 according to the third embodiment includes a parallel link mechanism 200 and attitude control drive sources 35a to 35c. The attitude control drive sources 35a to 35c rotate at least three rotating bodies 2a to 2c out of three or more rotating bodies 2a to 2c, and the second link hub on the tip side with respect to the first link hub 1 on the base end side. Change the posture of 3 arbitrarily.

この場合、姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃが複数のリンク機構１１を個別に制御することで、先端側の第２リンクハブ３を広範囲かつ精密に動作させることができる。また、上記のようなパラレルリンク機構を用いることで、軽量かつコンパクトなリンク作動装置を実現できる。 In this case, the attitude control drive sources 35a to 35c individually control the plurality of link mechanisms 11, so that the second link hub 3 on the tip side can be operated in a wide range and precisely. Further, by using the parallel link mechanism as described above, a lightweight and compact link operating device can be realized.

上記リンク作動装置は、少なくとも３つの回転体２ａ〜２ｃに接続された回転伝達部材３７ａ〜３７ｃを備える。姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃは、回転伝達部材３７ａ〜３７ｃを介して少なくとも３つの回転体２ａ〜２ｃを回転させる。この場合、回転体２ａ〜２ｃに別部材としての回転伝達部材３７ａ〜３７ｃを設置するので、回転伝達部材３７ａ〜３７ｃの材質を回転体２ａ〜２ｃの材質とは独立して選択できる。 The link actuating device includes rotation transmission members 37a to 37c connected to at least three rotating bodies 2a to 2c. The attitude control drive sources 35a to 35c rotate at least three rotating bodies 2a to 2c via the rotation transmission members 37a to 37c. In this case, since the rotation transmitting members 37a to 37c as separate members are installed on the rotating bodies 2a to 2c, the material of the rotation transmitting members 37a to 37c can be selected independently of the materials of the rotating bodies 2a to 2c.

なお、実施の形態３においても実施の形態１のように回転体のうち１つを固定して使用する場合には、回転体を１つ削除し、基端側の第１リンクハブ１に１つの第１リンク部材を固定しても良い。 In the third embodiment as well, when one of the rotating bodies is fixed and used as in the first embodiment, one rotating body is deleted and one is attached to the first link hub 1 on the proximal end side. One first link member may be fixed.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered as exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the embodiment described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１第１リンクハブ、２ａ〜２ｃ回転体、３第２リンクハブ、４ａ〜４ｃ第１リンク部材、６ａ〜６ｃ第２リンク部材、７，１７ボルト、８，１８ナット、９ワッシャ、１１，１１ａ〜１１ｃリンク機構、１２，１５ａ〜１５ｃ，１６ａ〜１６ｃ回転中心軸、１９，２９回転抵抗低減部材、２５ａ〜２５ｃ第１回転対偶部、２６ａ〜２６ｃ第２回転対偶部、３０球面リンク中心点、３１先端側リンクハブ中心軸、３５ａ〜３５ｃ姿勢制御用駆動源、３６ａ〜３６ｃ固定部、３７ａ〜３７ｃ回転伝達部材、３８歯車、４６，４７固定部材、５６ネジ、１００制御装置、１０１教示部、１０２，１０４変換部、１０３駆動部、１０５手動操作部、１０６記憶部、１０７表示部、１１１〜１１３アクチュエータ、１２１〜１２３回転角検出部、２００パラレルリンク機構、１０００，１００１リンク作動装置。 1 1st link hub, 2a to 2c rotating body, 3 2nd link hub, 4a to 4c 1st link member, 6a to 6c 2nd link member, 7,17 bolts, 8,18 nuts, 9 washers, 11,11a ~ 11c Link mechanism, 12, 15a ~ 15c, 16a ~ 16c Rotation center axis, 19, 29 Rotation resistance reduction member, 25a ~ 25c 1st rotation pair even part, 26a ~ 26c 2nd rotation pair part, 30 Spherical link center point, 31 Tip side link hub central axis, 35a to 35c attitude control drive source, 36a to 36c fixing part, 37a to 37c rotation transmission member, 38 gears, 46,47 fixing member, 56 screws, 100 control device, 101 teaching part, 102, 104 conversion unit, 103 drive unit, 105 manual operation unit, 106 storage unit, 107 display unit, 111-113 actuator, 121-123 rotation angle detection unit, 200 parallel link mechanism, 1000, 1001 link actuating device.

Claims

A link actuating device including a parallel link mechanism and a control device.
The parallel link mechanism
The first link hub on the base end side and
At least three link mechanisms and
A first rotating body and a second rotating body connected to the first link mechanism and the second link mechanism of the at least three link mechanisms, respectively.
Equipped with a second link hub on the tip side,
Each of the first rotating body and the second rotating body is rotatably connected to the first link hub.
Each of the at least three link mechanisms
1st link member and
The first link member includes a second link member rotatably connected to the first rotary pair at the first rotary pair.
The second link member is rotatably connected to the second link hub at a second rotary paired portion.
The first link member of the first link mechanism is fixed to the first rotating body, and is fixed to the first rotating body.
The first link member of the second link mechanism is fixed to the second rotating body, and is fixed to the second rotating body.
In the at least three link mechanisms, the first central axis of the first rotation paired portion and the second central axis of the second rotating paired portion intersect at the spherical link center point.
The rotation center axes of the first rotating body and the second rotating body intersect with the spherical link center point, and
When the control device is given information representing a normal vector corresponding to the attitude of the second link hub with respect to the spherical link center point, the control device determines the rotation angles of the first rotating body and the second rotating body. A link actuator configured in.

The parallel link mechanism
A third rotating body connected to the third link mechanism of the at least three link mechanisms is further provided.
The link operating device according to claim 1, wherein the control device is configured to determine the rotation angle of the first to third rotating bodies when the information is given.

When the bending angle indicated by the normal vector indicated by the information cannot be realized by the rotation angle of the third rotating body at the time when the information is given, the control device determines the rotation angle of the third rotating body. The link operating device according to claim 2, wherein the rotation angle of the first to third rotating bodies is determined so as to realize the bending angle.

The third aspect of the present invention, wherein the control device is configured to also execute a rotation process for an end effector attached to the second link hub when the rotation angle of the third rotating body is changed. Link actuator.