JP2567198B2 - マスタスレーブ形マニプレータ - Google Patents
マスタスレーブ形マニプレータInfo
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- JP2567198B2 JP2567198B2 JP5271448A JP27144893A JP2567198B2 JP 2567198 B2 JP2567198 B2 JP 2567198B2 JP 5271448 A JP5271448 A JP 5271448A JP 27144893 A JP27144893 A JP 27144893A JP 2567198 B2 JP2567198 B2 JP 2567198B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマスタスレーブ形マニプ
レータに関し、特にスレーブアームの手首部の移動を規
制する場合に用いて有利なものである。
レータに関し、特にスレーブアームの手首部の移動を規
制する場合に用いて有利なものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来技術に係る垂直多関節のマス
タスレーブ形マニプレータのうちスレーブアームを抽出
してその基本構成の一例を示す説明図である。同図に示
すように、旋回台０１は、床面０２に設置してある基台
０３に対し１軸モータ（図示せず）により水平面内を回
動可能に構成してある。
タスレーブ形マニプレータのうちスレーブアームを抽出
してその基本構成の一例を示す説明図である。同図に示
すように、旋回台０１は、床面０２に設置してある基台
０３に対し１軸モータ（図示せず）により水平面内を回
動可能に構成してある。
【０００３】垂直アーム０４は、その基端部を、旋回台
０１で支持して２軸モータ（図示せず）により回動する
回動軸０５に固定するとともに、その先端部を、上部ユ
ニット０７で支持して３軸モータ（図示せず）により回
動する回動軸０６に固定してある。垂直レバー０８は、
その基端部を、軸０９を介して旋回台０１に、またその
先端部を、軸０１０を介して上部ユニット０７にそれぞ
れ回動可能に取付けてある。すなわち、旋回台０１、上
部ユニット０７、垂直アーム０４、垂直レバー０８、回
動軸０５，０６及び軸０９，０１０により４節の平行リ
ンク機構を形成している。
０１で支持して２軸モータ（図示せず）により回動する
回動軸０５に固定するとともに、その先端部を、上部ユ
ニット０７で支持して３軸モータ（図示せず）により回
動する回動軸０６に固定してある。垂直レバー０８は、
その基端部を、軸０９を介して旋回台０１に、またその
先端部を、軸０１０を介して上部ユニット０７にそれぞ
れ回動可能に取付けてある。すなわち、旋回台０１、上
部ユニット０７、垂直アーム０４、垂直レバー０８、回
動軸０５，０６及び軸０９，０１０により４節の平行リ
ンク機構を形成している。
【０００４】水平アーム０１１は、その途中を、前記回
動軸０６に固定し、上部ユニット０７に対して回動可能
に構成してある。カウンタウェイト０１２は水平アーム
０１１の基端部に固定してある。また、水平アーム０１
１の先端部には、Ｌ字状の手首部０１３が軸０１４を介
して回動可能に取付けてある。水平レバー０１５はその
両端部を軸０１６，０１７にそれぞれ回動可能に取付け
てある。このとき、軸０１６は、基端部を上部ユニット
０７に垂直に固着してあるブラケット０１８の先端部
に、また軸０１７は、手首部０１３のブラケット０１３
ａの先端部にそれぞれ回動可能に取付けてある。すなわ
ち、回動軸０６、軸０１４，０１６，０１７、ブラケッ
ト０１３ａ，０１８、水平アーム０１１及び水平レバー
０１５により４節の平行リンク機構を形成している。
動軸０６に固定し、上部ユニット０７に対して回動可能
に構成してある。カウンタウェイト０１２は水平アーム
０１１の基端部に固定してある。また、水平アーム０１
１の先端部には、Ｌ字状の手首部０１３が軸０１４を介
して回動可能に取付けてある。水平レバー０１５はその
両端部を軸０１６，０１７にそれぞれ回動可能に取付け
てある。このとき、軸０１６は、基端部を上部ユニット
０７に垂直に固着してあるブラケット０１８の先端部
に、また軸０１７は、手首部０１３のブラケット０１３
ａの先端部にそれぞれ回動可能に取付けてある。すなわ
ち、回動軸０６、軸０１４，０１６，０１７、ブラケッ
ト０１３ａ，０１８、水平アーム０１１及び水平レバー
０１５により４節の平行リンク機構を形成している。
【０００５】ハンド部０１９は、その上端部を回動軸０
２０を介して４軸モータ（図示せず）により回動可能に
手首部０１３に取付けて垂下するとともに、先端部であ
る把持部０１９ａと基端部０１９ｂとからなり、把持部
０１９ａが５軸モータ（図示せず）により図示の状態で
水平面内を回動可能に構成してある。
２０を介して４軸モータ（図示せず）により回動可能に
手首部０１３に取付けて垂下するとともに、先端部であ
る把持部０１９ａと基端部０１９ｂとからなり、把持部
０１９ａが５軸モータ（図示せず）により図示の状態で
水平面内を回動可能に構成してある。
【０００６】かかるスレーブアームは、オペレータによ
るマスタアーム（図示せず）の操作に対応して動作する
ことにより把持部０１９ａで搬送物を把んで所定位置迄
搬送するものであるが、このときの動作は次の通りであ
る。
るマスタアーム（図示せず）の操作に対応して動作する
ことにより把持部０１９ａで搬送物を把んで所定位置迄
搬送するものであるが、このときの動作は次の通りであ
る。
【０００７】１軸モータの駆動により旋回台０１が基台
０３に対し水平面内を回動する。
０３に対し水平面内を回動する。
【０００８】２軸モータの駆動により回動軸０５が回動
し、垂直アーム０４を含む平行リンク機構が動作して垂
直アーム０４及び垂直レバー０８が垂直面内を回動する
結果、上部ユニット０７が垂直面内を移動する。
し、垂直アーム０４を含む平行リンク機構が動作して垂
直アーム０４及び垂直レバー０８が垂直面内を回動する
結果、上部ユニット０７が垂直面内を移動する。
【０００９】３軸モータの駆動により回動軸０６が回動
し、水平アーム０１１を含む平行リンク機構が動作して
水平アーム０１１及び水平レバー０１５が垂直面内を回
動する結果、手首部０１３及びハンド部０１９が垂直面
内を移動する。このとき、ブラケット０１３ａ，０１８
は平行であり、しかもブラケット０１８は垂直であるた
め、ブラケット０１３ａも同様に常に垂直となる。すな
わち、手首部０１３の姿勢は常に一定に保持される（図
８の状態から回動軸０５，０６が回動した状態である図
９参照）。
し、水平アーム０１１を含む平行リンク機構が動作して
水平アーム０１１及び水平レバー０１５が垂直面内を回
動する結果、手首部０１３及びハンド部０１９が垂直面
内を移動する。このとき、ブラケット０１３ａ，０１８
は平行であり、しかもブラケット０１８は垂直であるた
め、ブラケット０１３ａも同様に常に垂直となる。すな
わち、手首部０１３の姿勢は常に一定に保持される（図
８の状態から回動軸０５，０６が回動した状態である図
９参照）。
【００１０】４軸モータの駆動により回動軸０２０が回
動し、ハンド部０１９が垂直面内を回動する。また、５
軸モータの駆動により把持部０１９ａが水平面内を回動
する。
動し、ハンド部０１９が垂直面内を回動する。また、５
軸モータの駆動により把持部０１９ａが水平面内を回動
する。
【００１１】かかる１軸〜５軸モータの駆動による各部
の移動により把持部０１９ａを所定位置から所定位置へ
移動させる。
の移動により把持部０１９ａを所定位置から所定位置へ
移動させる。
【００１２】上記一連の動作は、前述の如く、マスタア
ームをオペレータが操作することにより行なう。この場
合のマスタアームはスレーブアームと相似形に構成して
あり、スレーブアームの手首部０１３に対応する位置に
配設したグリップをオペレータが把持してこのマスタア
ームを移動することにより、このマスタアームの形状と
相似形になるようにスレーブアームが追従して移動す
る。
ームをオペレータが操作することにより行なう。この場
合のマスタアームはスレーブアームと相似形に構成して
あり、スレーブアームの手首部０１３に対応する位置に
配設したグリップをオペレータが把持してこのマスタア
ームを移動することにより、このマスタアームの形状と
相似形になるようにスレーブアームが追従して移動す
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記マスタスレーブマ
ニプレータを用いる作業において、スレーブアームの移
動範囲に壁、コンベア、水平面上の障害物等の障害物が
あった場合、障害物に干渉しないように手首部１３の動
作範囲空間の制限を設けたいという要望がある。また、
手首部１３を所定の平面及び曲面形状に倣って移動させ
たいという要望もある。
ニプレータを用いる作業において、スレーブアームの移
動範囲に壁、コンベア、水平面上の障害物等の障害物が
あった場合、障害物に干渉しないように手首部１３の動
作範囲空間の制限を設けたいという要望がある。また、
手首部１３を所定の平面及び曲面形状に倣って移動させ
たいという要望もある。
【００１４】上記要望をオペレータによるマスタアーム
の操作によって実現しようとすれば、オペレータの熟練
を要するばかりでなく、作業に神経を使うため、その分
疲労を伴なう作業となる。特に、精度良く、迅速に所定
の操作を行なうことは困難である。
の操作によって実現しようとすれば、オペレータの熟練
を要するばかりでなく、作業に神経を使うため、その分
疲労を伴なう作業となる。特に、精度良く、迅速に所定
の操作を行なうことは困難である。
【００１５】さらに、前述の要望をマスタスレーブ形マ
ニプレータの制御装置でソフト的に実現しようとする
と、制御装置において必要とされる情報の処理が多くな
り、この情報処理に時間を要する結果、応答性の悪化を
招来する。
ニプレータの制御装置でソフト的に実現しようとする
と、制御装置において必要とされる情報の処理が多くな
り、この情報処理に時間を要する結果、応答性の悪化を
招来する。
【００１６】本発明は、上記従来技術に鑑み、操作性を
損なうことなく、簡易な構成でスレーブアームの移動範
囲の制限及び所定の形状に沿う移動を実現し得るマスタ
スレーブ形マニプレータを提供することを目的とする。
損なうことなく、簡易な構成でスレーブアームの移動範
囲の制限及び所定の形状に沿う移動を実現し得るマスタ
スレーブ形マニプレータを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、先端部に配設した手首部により搬送
物の把持等、所定の作業を行なう多関節のスレーブアー
ムと、このスレーブアームと相似形に構成したマスタア
ームとを有し、このマスタアームの、前記手首部に対応
する位置に配設したグリップをオペレータが把持して操
作することにより、マスタアームの形状と相似形となる
ように、スレーブアームが追従して移動するように構成
したマスタスレーブ形マニプレータにおいて、マスタア
ームの動作範囲に配設した位置規制部材と、マスタアー
ムの操作に伴ないグリップの移動軌跡と相似形の軌跡上
を移動するとともに、前記位置規制部材に当接して移動
が規制されるようマスタアームに配設した接触子とを有
することを特徴とする。
の本発明の構成は、先端部に配設した手首部により搬送
物の把持等、所定の作業を行なう多関節のスレーブアー
ムと、このスレーブアームと相似形に構成したマスタア
ームとを有し、このマスタアームの、前記手首部に対応
する位置に配設したグリップをオペレータが把持して操
作することにより、マスタアームの形状と相似形となる
ように、スレーブアームが追従して移動するように構成
したマスタスレーブ形マニプレータにおいて、マスタア
ームの動作範囲に配設した位置規制部材と、マスタアー
ムの操作に伴ないグリップの移動軌跡と相似形の軌跡上
を移動するとともに、前記位置規制部材に当接して移動
が規制されるようマスタアームに配設した接触子とを有
することを特徴とする。
【００１８】
【作用】上記構成の本発明によれば、マスタアームの接
触子が位置規制部材に当接することによりマスタアーム
の移動を規制する結果、スレーブ・アームの手首部の移
動範囲を制限するとともに、スレーブ・アームの手首部
の移動を位置規制部材の当接面形状に倣わせることがで
きる。
触子が位置規制部材に当接することによりマスタアーム
の移動を規制する結果、スレーブ・アームの手首部の移
動範囲を制限するとともに、スレーブ・アームの手首部
の移動を位置規制部材の当接面形状に倣わせることがで
きる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例とともに詳
細に説明する。図面中、図１は本発明を適用したマスタ
スレーブ形マニプレータの一例を示し、図２はスレーブ
アームとマスタアームの関節構成例を示し、図３はスレ
ーブアームとマスタアームの他の関節構成例を示し、図
４は本発明の一実施例に係るマスタアームの構造を示
し、図５と図６は位置調整装置の詳細を示し、図７は接
触面の各例を示す。
細に説明する。図面中、図１は本発明を適用したマスタ
スレーブ形マニプレータの一例を示し、図２はスレーブ
アームとマスタアームの関節構成例を示し、図３はスレ
ーブアームとマスタアームの他の関節構成例を示し、図
４は本発明の一実施例に係るマスタアームの構造を示
し、図５と図６は位置調整装置の詳細を示し、図７は接
触面の各例を示す。
【００２０】図１において、本発明のマニプレータはコ
ンベア上の鋳物製品等をワークとする大型のものであ
り、スレーブアーム１の旋回台（第１軸）２にキャビン
３を設け、このキャビン３内に操作員４のシート５とマ
スタアーム６とを設けてある。マスタアーム６にはサブ
マスタアーム７を設けてこれに接触子８を設けてある。
９は位置規制部材、１０はその接触面、１１は位置調整
装置である。詳細は後に説明する。
ンベア上の鋳物製品等をワークとする大型のものであ
り、スレーブアーム１の旋回台（第１軸）２にキャビン
３を設け、このキャビン３内に操作員４のシート５とマ
スタアーム６とを設けてある。マスタアーム６にはサブ
マスタアーム７を設けてこれに接触子８を設けてある。
９は位置規制部材、１０はその接触面、１１は位置調整
装置である。詳細は後に説明する。
【００２１】スレーブアーム１とマスタアーム６の関節
構成には、図２に示すような平行リンク式のもの、ある
いは図３に示すような単独軸駆動式のもの等があり、い
ずれでも良いが、本実施例では平行リンク式のアームを
採用している。マスタアーム６はスレーブアーム１と縮
小相似形である。また、接触子８は図２（ｂ）または図
３（ｂ）に示すようにマスタアーム６のグリップ部６ａ
に直接設けても良く、あるいは接触子８の動作範囲、換
言すれば接触面１０の面積を小さくするために、図２
（ｃ）〜（ｅ）に示すようにマスタアーム６に対して縮
小動作するサブマスタアーム７を設けてこれに接触子８
を取付けても良い（ここで図２（ｅ）ではその左側に示
す状態からマスタアーム６が移動した状態を右側に示し
ている）。本実施例では図２（ｃ）に示す構造のサブマ
スタアーム７を採用している。
構成には、図２に示すような平行リンク式のもの、ある
いは図３に示すような単独軸駆動式のもの等があり、い
ずれでも良いが、本実施例では平行リンク式のアームを
採用している。マスタアーム６はスレーブアーム１と縮
小相似形である。また、接触子８は図２（ｂ）または図
３（ｂ）に示すようにマスタアーム６のグリップ部６ａ
に直接設けても良く、あるいは接触子８の動作範囲、換
言すれば接触面１０の面積を小さくするために、図２
（ｃ）〜（ｅ）に示すようにマスタアーム６に対して縮
小動作するサブマスタアーム７を設けてこれに接触子８
を取付けても良い（ここで図２（ｅ）ではその左側に示
す状態からマスタアーム６が移動した状態を右側に示し
ている）。本実施例では図２（ｃ）に示す構造のサブマ
スタアーム７を採用している。
【００２２】なお、スレーブアーム１とマスタアーム６
とは相似関係にあり、マスタアーム６の位置検出器（図
示省略）で人の手の動きを検出し、これから図示省略の
制御盤にてスレーブアーム１に指令を与え、スレーブア
ーム１の関節角がスレーブアーム６と同様の角度となる
ように追従させる。
とは相似関係にあり、マスタアーム６の位置検出器（図
示省略）で人の手の動きを検出し、これから図示省略の
制御盤にてスレーブアーム１に指令を与え、スレーブア
ーム１の関節角がスレーブアーム６と同様の角度となる
ように追従させる。
【００２３】図４は図１のマスタアーム６及びこの近傍
部分を抽出・拡大して示す側面図である。同図に示すよ
うに、本実施例のマスタアーム６はスレーブアーム１の
旋回台（図１の符号２参照）に取付けた基台１２上に、
垂直軸である回動中心軸Ｏ1を回動中心として水平面内
を回動する旋回台１３を有するとともに、第２軸アーム
６ｂ、第３軸アーム６ｃを有するものである。
部分を抽出・拡大して示す側面図である。同図に示すよ
うに、本実施例のマスタアーム６はスレーブアーム１の
旋回台（図１の符号２参照）に取付けた基台１２上に、
垂直軸である回動中心軸Ｏ1を回動中心として水平面内
を回動する旋回台１３を有するとともに、第２軸アーム
６ｂ、第３軸アーム６ｃを有するものである。
【００２４】第２軸アーム６ｂは、その基端部が旋回台
１３に取付けてあり、第３軸アーム６ｃはその途中が第
２軸アーム６ｂの上端部に回動可能に取付けてある。か
くして第２軸は操作員４のグリップ部６ｂの操作により
回動中心Ｏ2 を回動中心として垂直面内を回動する。ま
た、第３軸アーム６ｃは、第２軸アーム６ｂ、レバー６
ｄ，６ｅとともに４節の平行リンクを形成しておりレバ
ー６ｄが前記回動中心Ｏ2 を回動中心として回動するこ
とにより回動中心Ｏ3 を回動中心として垂直面内を回動
する。グリップ部６ａは第３軸アーム６ｃの先端部に回
動可能に取付けてあり、回動中心Ｏ4 を回動中心として
垂直面内を回動する。グリップ部６ａは第３軸アーム６
ｃの先端部に回動可能に取付けてあり、回動中心Ｏ4 を
回動中心として垂直面内を回動する。
１３に取付けてあり、第３軸アーム６ｃはその途中が第
２軸アーム６ｂの上端部に回動可能に取付けてある。か
くして第２軸は操作員４のグリップ部６ｂの操作により
回動中心Ｏ2 を回動中心として垂直面内を回動する。ま
た、第３軸アーム６ｃは、第２軸アーム６ｂ、レバー６
ｄ，６ｅとともに４節の平行リンクを形成しておりレバ
ー６ｄが前記回動中心Ｏ2 を回動中心として回動するこ
とにより回動中心Ｏ3 を回動中心として垂直面内を回動
する。グリップ部６ａは第３軸アーム６ｃの先端部に回
動可能に取付けてあり、回動中心Ｏ4 を回動中心として
垂直面内を回動する。グリップ部６ａは第３軸アーム６
ｃの先端部に回動可能に取付けてあり、回動中心Ｏ4 を
回動中心として垂直面内を回動する。
【００２５】サブマスタアーム７は、第２軸アーム６
ｂ、第３軸アーム６ｃ、レバー６ｄ，６ｅで形成するリ
ンク形状と縮小相似形となるように、基端部がレバー６
ｄに回動可能に取付けられたレバー６ｆにその基端部が
取付けられ、且つその途中を第２軸アーム６ｂに回動可
能に取付けてある。
ｂ、第３軸アーム６ｃ、レバー６ｄ，６ｅで形成するリ
ンク形状と縮小相似形となるように、基端部がレバー６
ｄに回動可能に取付けられたレバー６ｆにその基端部が
取付けられ、且つその途中を第２軸アーム６ｂに回動可
能に取付けてある。
【００２６】したがって、本実施例に係るマスタアーム
６は、図２（ｃ）に示すものである。
６は、図２（ｃ）に示すものである。
【００２７】位置規制部材９は位置調整装置１１を介し
て旋回台１３に取付けてある。すなわち、この位置規制
部材９はスレーブアーム１のハンドの下限位置を一定高
さに制限するために、水平な接触面１０を有するもので
あり、略Ｌ形の移動側フレーム１４の上端部１４Ａに受
板１５を固定し、この受板１５上に緩衝のためのばね１
６とリニアガイド１７を用いて、上面を接触面１０とす
る平板１８を取付けてある。更に、ゴム板１９とダンパ
２０を受板１５に設けて十分な緩衝効果を得るようにし
てある。すなわち、これらばね１６、ゴム板１９及びダ
ンパ２０で緩衝機構を構成している。
て旋回台１３に取付けてある。すなわち、この位置規制
部材９はスレーブアーム１のハンドの下限位置を一定高
さに制限するために、水平な接触面１０を有するもので
あり、略Ｌ形の移動側フレーム１４の上端部１４Ａに受
板１５を固定し、この受板１５上に緩衝のためのばね１
６とリニアガイド１７を用いて、上面を接触面１０とす
る平板１８を取付けてある。更に、ゴム板１９とダンパ
２０を受板１５に設けて十分な緩衝効果を得るようにし
てある。すなわち、これらばね１６、ゴム板１９及びダ
ンパ２０で緩衝機構を構成している。
【００２８】かくして、グリップ部６ａを操作員４が把
持してマスタアーム６を操作した場合、その回動中心Ｏ
4 は図中に一点鎖線で示すような軌跡を描いて移動し、
これに伴ないサブマスタアーム７の点Ｒも縮小相似形と
なるような軌跡を描く。このとき、接触子８は位置規制
部材９に当接した場合、その移動を規制されるので、点
Ｒの下限高さの軌跡は、図中に一点鎖線で示す範囲に制
限され（この制限範囲は位置調整装置１１による位置規
制部材９の高さ位置を変えることにより変化させること
ができる）、これに伴ないマスタアーム６の回動中心Ｏ
4 の移動範囲も規制される。したがって、マスタアーム
６は、位置規制部材９がない場合、回動中心Ｏ4 が図中
に二点鎖線で示す範囲迄移動し得るのであるが、下限高
さは、この位置規制部材９の存在により一点鎖線で示す
範囲となる。
持してマスタアーム６を操作した場合、その回動中心Ｏ
4 は図中に一点鎖線で示すような軌跡を描いて移動し、
これに伴ないサブマスタアーム７の点Ｒも縮小相似形と
なるような軌跡を描く。このとき、接触子８は位置規制
部材９に当接した場合、その移動を規制されるので、点
Ｒの下限高さの軌跡は、図中に一点鎖線で示す範囲に制
限され（この制限範囲は位置調整装置１１による位置規
制部材９の高さ位置を変えることにより変化させること
ができる）、これに伴ないマスタアーム６の回動中心Ｏ
4 の移動範囲も規制される。したがって、マスタアーム
６は、位置規制部材９がない場合、回動中心Ｏ4 が図中
に二点鎖線で示す範囲迄移動し得るのであるが、下限高
さは、この位置規制部材９の存在により一点鎖線で示す
範囲となる。
【００２９】また、接触子８が位置規制部材９に当接し
た瞬間には、ばね１６、ゴム板１９及びダンパ２０によ
りこのときの衝撃力が緩和される。したがって、スレー
ブアーム１の良好な追従をも確保し得る。すなわち、ス
レーブアーム１はマスタアーム６の急激な速度、位置及
び姿勢の変化には追従できないが、本実施例のような緩
衝機構を設けることにより、かかる不都合も解消し得
る。本実施例の場合、位置規制部材９の下面がゴム板１
９の表面に当接した位置が最下限位置となる。
た瞬間には、ばね１６、ゴム板１９及びダンパ２０によ
りこのときの衝撃力が緩和される。したがって、スレー
ブアーム１の良好な追従をも確保し得る。すなわち、ス
レーブアーム１はマスタアーム６の急激な速度、位置及
び姿勢の変化には追従できないが、本実施例のような緩
衝機構を設けることにより、かかる不都合も解消し得
る。本実施例の場合、位置規制部材９の下面がゴム板１
９の表面に当接した位置が最下限位置となる。
【００３０】かくして、スレーブアーム１の動作範囲も
マスタアーム６の動作範囲と相似形であるので、マスタ
アーム６の動作範囲に追従してその移動範囲が制限され
る。
マスタアーム６の動作範囲と相似形であるので、マスタ
アーム６の動作範囲に追従してその移動範囲が制限され
る。
【００３１】位置調整装置１１は図４〜図６に示すよう
に、移動側フレーム１４と、架台１３に取付けたＬ形の
固定側ブラケット２１と、粗調整用ボルト２２と、微調
整用ボルト２３とからなる。固定側ブラケット２１には
その垂直部分２１Ａに図５に示すように縦２列に複数個
のねじ孔２４を切ってあり、位置規制部材９の移動側フ
レーム１４をその側端部１４Ｂにあけた孔２５を利用し
てボルト２２で固定する。この時、どの高さのねじ孔２
４を用いるかによって、位置規制部材９とマスタアーム
６の上下方向の位置関係を調整する。
に、移動側フレーム１４と、架台１３に取付けたＬ形の
固定側ブラケット２１と、粗調整用ボルト２２と、微調
整用ボルト２３とからなる。固定側ブラケット２１には
その垂直部分２１Ａに図５に示すように縦２列に複数個
のねじ孔２４を切ってあり、位置規制部材９の移動側フ
レーム１４をその側端部１４Ｂにあけた孔２５を利用し
てボルト２２で固定する。この時、どの高さのねじ孔２
４を用いるかによって、位置規制部材９とマスタアーム
６の上下方向の位置関係を調整する。
【００３２】上記の調整は段階的な粗調整であり、微調
整のために、図５に示すように移動側フレーム１４の孔
２５を縦長にしてある。更に、図６（ａ），（ｂ）に示
すように固定側ブラケット２１の水平部分２１Ｂに面取
りした孔２６をあけてボルト２３の首部２３Ａを通し、
移動側フレーム１４の水平部分１４Ｃに切ったねじ孔２
７にボルト２３を締込むようにしている。これにより、
ボルト２３の締込み量によって位置規制部材９が上下
し、マスタアーム６との位置関係を微調整することがで
きる。
整のために、図５に示すように移動側フレーム１４の孔
２５を縦長にしてある。更に、図６（ａ），（ｂ）に示
すように固定側ブラケット２１の水平部分２１Ｂに面取
りした孔２６をあけてボルト２３の首部２３Ａを通し、
移動側フレーム１４の水平部分１４Ｃに切ったねじ孔２
７にボルト２３を締込むようにしている。これにより、
ボルト２３の締込み量によって位置規制部材９が上下
し、マスタアーム６との位置関係を微調整することがで
きる。
【００３３】位置規制部材９の接触面は、図４に示した
水平面１０に限らず、図７（ａ）に示すような複雑な形
状をした倣い用の曲面１０Ａ、図７（ｂ）に示すような
壁に模した面１０Ｂ、障害物に模した面１０Ｃあるいは
コンベアに模した面１０Ｄ、更には図７（ｃ）に示すよ
うな動作範囲を空間内に制限する面１０Ｅ、図７（ｄ）
に示すような動作範囲を空間外に制限する面１０Ｆなど
があり、必要に応じて使用する。
水平面１０に限らず、図７（ａ）に示すような複雑な形
状をした倣い用の曲面１０Ａ、図７（ｂ）に示すような
壁に模した面１０Ｂ、障害物に模した面１０Ｃあるいは
コンベアに模した面１０Ｄ、更には図７（ｃ）に示すよ
うな動作範囲を空間内に制限する面１０Ｅ、図７（ｄ）
に示すような動作範囲を空間外に制限する面１０Ｆなど
があり、必要に応じて使用する。
【００３４】なお、図４に示したマスタアーム６におい
て、２８は第２軸、２９は第３軸、３０は第４軸の動き
を示す。また、そのグリップ部６ａにおいて、３１は第
５軸回転用のロッカースイッチ、３２はハンド開閉用の
トリガスイッチ、３３はデッドマンスイッチを示す。
て、２８は第２軸、２９は第３軸、３０は第４軸の動き
を示す。また、そのグリップ部６ａにおいて、３１は第
５軸回転用のロッカースイッチ、３２はハンド開閉用の
トリガスイッチ、３３はデッドマンスイッチを示す。
【００３５】上述した実施例では位置制限したい面がＸ
Ｙ平面（水平面）であったので、マスタアーム６の第１
軸旋回台１３を架台として位置規制部材９を設置した
が、これに限らず、マスタアーム６の基台１２等を架台
として位置規制部材９を設置しても良い。
Ｙ平面（水平面）であったので、マスタアーム６の第１
軸旋回台１３を架台として位置規制部材９を設置した
が、これに限らず、マスタアーム６の基台１２等を架台
として位置規制部材９を設置しても良い。
【００３６】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、マスタアームの操作により接触
子を位置規制部材に当接させてその移動を規制すること
により、容易にスレーブアームの動作範囲を制限し得る
とともに任意形状に倣わせることができる。
うに、本発明によれば、マスタアームの操作により接触
子を位置規制部材に当接させてその移動を規制すること
により、容易にスレーブアームの動作範囲を制限し得る
とともに任意形状に倣わせることができる。
【００３７】このとき、位置規制部材は、緩衝部材を有
するので、接触子が位置規制部材に当接したときの衝撃
力が吸収され、この当接に伴なう位置、速度等の急変に
伴なうスレーブアームのオーバーシュート等の不都合も
解消し得る。
するので、接触子が位置規制部材に当接したときの衝撃
力が吸収され、この当接に伴なう位置、速度等の急変に
伴なうスレーブアームのオーバーシュート等の不都合も
解消し得る。
【図１】本発明を適用するマスタスレーブ形マニプレー
タの一例を示す図。
タの一例を示す図。
【図２】スレーブアームとマスタアームの関節構成例を
示す図。
示す図。
【図３】スレーブアームとマスタアームの他の関節構成
例を示す図。
例を示す図。
【図４】本発明の一実施例におけるマスタアームの構造
を示す図。
を示す図。
【図５】位置調整装置の詳細を示す図。
【図６】位置調整装置の詳細を示す図。
【図７】接触面の各例を示す図。
【図８】従来技術に係るマスタスレーブ形マニプレータ
のスレーブアームを概念的に示す説明図。
のスレーブアームを概念的に示す説明図。
【図９】図８に示すスレーブアームが移動した状態を示
す説明図。
す説明図。
１ スレーブアーム ２ スレーブアームの第１軸旋回台 ３ キャビン ４ 操作員 ５ シート ６ マスタアーム ６ａ グリップ部 ７ サブマスタアーム ８ 接触子 ９ 位置規制部材 １０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０
Ｆ 接触面 １１ 位置調整装置 １２ 基台 １３ マスタアームの第１軸旋回台 １４ 移動側フレーム １４Ａ 上端部 １４Ｂ 側端部 １４Ｃ 水平部分 １５ 受板 １６ ばね １７ リニアガイド １８ 平板 １９ ゴム板 ２０ ダンパ ２１ 固定側ブラケット ２１Ａ 垂直部分 ２１Ｂ 水平部分 ２２ 粗調整用ボルト ２３ 微調整用ボルト ２４ ねじ孔 ２５ 長孔 ２６ 面取りした孔 ２７ ねじ孔
Ｆ 接触面 １１ 位置調整装置 １２ 基台 １３ マスタアームの第１軸旋回台 １４ 移動側フレーム １４Ａ 上端部 １４Ｂ 側端部 １４Ｃ 水平部分 １５ 受板 １６ ばね １７ リニアガイド １８ 平板 １９ ゴム板 ２０ ダンパ ２１ 固定側ブラケット ２１Ａ 垂直部分 ２１Ｂ 水平部分 ２２ 粗調整用ボルト ２３ 微調整用ボルト ２４ ねじ孔 ２５ 長孔 ２６ 面取りした孔 ２７ ねじ孔
Claims (3)
- 【請求項１】 先端部に配設した手首部により搬送物の
把持等、所定の作業を行なう多関節のスレーブアーム
と、このスレーブアームと相似形に構成したマスタアー
ムとを有し、このマスタアームの、前記手首部に対応す
る位置に配設したグリップをオペレータが把持して操作
することにより、マスタアームの形状と相似形となるよ
うに、スレーブアームが追従して移動するように構成し
たマスタスレーブ形マニプレータにおいて、 マスタアームの動作範囲で、このマスタアームの架台に
配設した位置規制部材と、 マスタアームの操作に伴ないグリップの移動軌跡と相似
形の軌跡上を移動するとともに、前記位置規制部材に当
接して移動が規制されるようマスタアームに配設した接
触子とを有することを特徴とするマスタスレーブ形マニ
プレータ。 - 【請求項２】 前記位置規制部材に当接する前記接触子
の当接時の衝撃を吸収する緩衝部材を前記位置規制部材
に配設したことを特徴とするマスタスレーブ形マニプレ
ータ。 - 【請求項３】 先端部に配設した手首部により搬送物の
把持等、所定の作業を行なう多関節のスレーブアーム
と、このスレーブアームと相似形に構成したマスタアー
ムとを有し、このマスタアームの、前記手首部に対応す
る位置に配設したグリップをオペレータが把持して操作
することにより、マスタアームの形状と相似形となるよ
うに、スレーブアームが追従して移動するように構成し
たマスタスレーブ形マニプレータにおいて、 マスタアームの動作範囲で、このマスタアームの架台に
配設した位置規制部材と、 この位置規制部材と前記架台の位置関係を調整する位置
調整装置と、 マスタアームの操作に伴ないグリップの移動軌跡と相似
形の軌跡上を移動するとともに、前記位置規制部材に当
接して移動が規制されるようマスタアームに配設した接
触子とを有することを特徴とするマスタスレーブ形マニ
プレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271448A JP2567198B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | マスタスレーブ形マニプレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271448A JP2567198B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | マスタスレーブ形マニプレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124876A JPH07124876A (ja) | 1995-05-16 |
| JP2567198B2 true JP2567198B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=17500171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5271448A Expired - Lifetime JP2567198B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | マスタスレーブ形マニプレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567198B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006321027A (ja) | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Hitachi Ltd | マスタ・スレーブ式マニピュレータシステム及びその操作入力装置 |
| JP6520478B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2019-05-29 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボットアームの操作システム |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP5271448A patent/JP2567198B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07124876A (ja) | 1995-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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