JP3005671B2 - Robot arm drive control system - Google Patents

Robot arm drive control system

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JP3005671B2
JP3005671B2 JP9179236A JP17923697A JP3005671B2 JP 3005671 B2 JP3005671 B2 JP 3005671B2 JP 9179236 A JP9179236 A JP 9179236A JP 17923697 A JP17923697 A JP 17923697A JP 3005671 B2 JP3005671 B2 JP 3005671B2
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robot arm
clutch
actuator
wire
output shaft
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一仁 横井
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はロボットアームの
各関節軸に各ワイヤの一端側をつなぎその各ワイヤの張
力を制御することでロボットアームの駆動制御を行うロ
ボットアーム駆動制御システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot arm drive control system for controlling the drive of a robot arm by connecting one end of each wire to each joint axis of the robot arm and controlling the tension of each wire. .

【0002】[0002]

【従来の技術】ロボットアームは、基端部のリンクか
ら、作業を行う先端部のリンクに至るまで複数のリンク
を有し、それらの各リンクは隣り合うリンクと関節軸で
結合しており、各関節軸は、関節軸毎に設けられるアク
チュエータにより回転し、各リンクはその関節軸の回転
に応じて動作する。しかるに、アクチュエータは重量が
大きいため、アクチュエータを直接、関節に取り付けた
のでは出力重量比の点から不利であり、特にロボットア
ームの手先近傍の関節に対してはその傾向が顕著であ
り、したがって、アクチュエータを目標関節より基端部
側に近い位置に取り付けるようにしている。その場合、
アクチュエータから目標関節に向けて何らかの手段によ
って駆動力を伝達することが必要となる。そこで、この
駆動力伝達をワイヤを用いて行うようにしたワイヤ干渉
駆動方式によるロボットアームが、例えば特公平7−1
2596号公報において知られている。このワイヤ干渉
駆動方式によるロボットアームでは、各ワイヤの一端は
ロボットアームを構成するリンク部材に固定され、他端
はアクチュエータの出力軸に固定されており、アクチュ
エータの出力を制御し、そのアクチュエータにつながっ
ているワイヤの張力を所定の張力に制御することで、各
関節軸をそれぞれ所望角度だけ回転させ、全体としてロ
ボットアームに所定の動作を行わせている。
2. Description of the Related Art A robot arm has a plurality of links from a link at a base end to a link at a tip end for performing work, and each of the links is connected to an adjacent link by a joint axis. Each joint axis is rotated by an actuator provided for each joint axis, and each link operates according to the rotation of the joint axis. However, since the actuator is heavy, attaching the actuator directly to the joint is disadvantageous in terms of the output weight ratio, particularly for the joint near the hand of the robot arm, and the tendency is conspicuous. The actuator is mounted at a position closer to the base end than the target joint. In that case,
It is necessary to transmit the driving force from the actuator to the target joint by some means. Therefore, a robot arm by a wire interference driving method in which the driving force is transmitted using a wire is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-1.
No. 2596. In this robot arm using the wire interference driving method, one end of each wire is fixed to a link member constituting the robot arm, and the other end is fixed to an output shaft of an actuator, controls the output of the actuator, and is connected to the actuator. By controlling the tension of the wire to a predetermined tension, each joint axis is rotated by a desired angle, respectively, and the robot arm performs a predetermined operation as a whole.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
ワイヤ干渉駆動方式によるロボットアームでは、ワイヤ
の本数と同数のアクチュエータを必要としており、高価
で重量のあるアクチュエータを多数用いるため、高コス
ト化、重量増大化の主な要因となっていた。またロボッ
トアームの軽量化・スリム化が進められているのに比し
て、アクチュエータが全体に占める体積・重量の割合は
逆に増加する傾向にあった。さらに、そのアクチュエー
タには停止から高速回転まで幅広い回転数において大小
様々な出力軸トルクを発生することが要求されるが、ア
クチュエータとして利用可能な電動モータ等は、一定回
転・一定トルクで最も効率良く使用することができ、幅
広い回転数と、様々なトルクが要求される上記のような
使用形態には、元来適していないものであり、アクチュ
エータの低効率での使用が余儀なくされ、それだけエネ
ルギが浪費されていた。この発明は上記のごとき事情に
鑑みてなされたものであって、低コスト化・軽量化を実
現でき、またアクチュエータを高い効率で使用して、エ
ネルギ消費も低く抑えることができるロボットアーム駆
動制御システムを提供することを目的とする。
However, the above-mentioned conventional robot arm using the wire interference drive method requires the same number of actuators as the number of wires, and uses a large number of expensive and heavy actuators. This was a major factor in increasing the weight. Also, while the weight and weight of the robot arm have been reduced, the ratio of the volume and weight of the actuator to the whole has tended to increase. Furthermore, the actuator is required to generate various magnitudes of output shaft torque at a wide range of rotation speeds from stop to high-speed rotation, but electric motors and the like that can be used as actuators are most efficient at constant rotation and constant torque. It is inherently unsuitable for the above-mentioned use form that can be used and requires a wide range of rotation speeds and various torques, necessitating the use of the actuator with low efficiency, and correspondingly energy consumption Wasted. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a robot arm drive control system capable of realizing low cost and light weight, and using an actuator with high efficiency and suppressing energy consumption low. The purpose is to provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明では、ロボットアームの各関節軸にワイヤ
の一端側をつなぎその各ワイヤの張力を制御することで
ロボットアームの駆動制御を行うロボットアーム駆動制
御システムにおいて、上記ロボットアーム駆動の動力源
となる1台のアクチュエータと、上記ワイヤの各々に対
応して設けられた複数のクラッチと、上記クラッチに制
御信号を出力し、その出力軸トルクを制御するクラッチ
制御装置と、を備え、上記アクチュエータの出力軸と各
クラッチの入力軸とをベルトで結ぶとともに、各クラッ
チの出力軸にワイヤの他端側を取着し、アクチュエータ
を駆動してその動力をベルトを介して各クラッチの入力
軸に伝達し、そのときの各クラッチの出力軸トルクを上
記クラッチ制御装置で制御することにより、各ワイヤを
各々の目標張力に制御し、ロボットアームに所望の運動
を行わせるようにした、ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, one end of a wire is connected to each joint axis of a robot arm, and drive control of the robot arm is controlled by controlling the tension of each wire. In the robot arm drive control system to be performed, one actuator serving as a power source for driving the robot arm, a plurality of clutches provided corresponding to each of the wires, and a control signal output to the clutch are output. A clutch control device for controlling the shaft torque, connecting the output shaft of the actuator to the input shaft of each clutch with a belt, attaching the other end of a wire to the output shaft of each clutch, and driving the actuator. Then, the power is transmitted to the input shaft of each clutch via a belt, and the output shaft torque of each clutch at that time is transmitted to the clutch control device. By controlling in controls each wire to each of the target tension, and so as to perform a desired movement to the robot arm, it is characterized in that.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図1はこの発明のロボッ
トアーム駆動制御システムで駆動するロボットアームの
構成を概略的に示す図である。図において、ロボットア
ーム1はワイヤ干渉駆動方式で駆動するタイプのもので
あり、駆動系側の基端部材L0から手先側の先端部にか
けてリンク部材L1,L2を備えており、基端部材L0
とリンク部材L1とは関節J1の関節軸Z1を介して回
転自在に結合し、リンク部材L1とリンク部材L2とは
関節J2の関節軸Z2を介して回転自在に結合してい
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a robot arm driven by the robot arm drive control system of the present invention. In the figure, a robot arm 1 is of a type driven by a wire interference drive system, and includes link members L1 and L2 extending from a base member L0 on the drive system side to a distal end on the hand side.
And the link member L1 are rotatably coupled via a joint axis Z1 of the joint J1, and the link member L1 and the link member L2 are rotatably coupled via a joint axis Z2 of the joint J2.

【0006】関節Jlの関節軸Z1には、3個のプーリ
a11,a12,a13がそれぞれ独立して回転自在に
設けてあり、また、関節J2の関節軸Z2には、2個の
プーリa21,a22がそれぞれ独立して回転自在に設
けてある。
[0006] Three pulleys a11, a12, and a13 are independently rotatably provided on the joint axis Z1 of the joint Jl, and two pulleys a21, 2 are provided on the joint axis Z2 of the joint J2. a22 are provided independently and rotatably.

【0007】上記のワイヤW1,W2,W3は、以下に
述べるような構成でプーリa11,a12,a13,a
21,a22に巻き掛け、またリンク部材L1,L2に
固定してある。 (ワイヤW1)後述するワイヤW1駆動系から、プーリ
a11に一周巻き付け、プーリa21に一周巻き付け、
リンク部材L2の突き出し部材F2に固定される。 (ワイヤW2)後述するワイヤW2駆動系から、プーリ
a12に一周巻き付け、プーリa22に一周巻き付け、
リンク部材L2の突き出し部材F2に固定される。 (ワイヤW3)後述するワイヤW3駆動系から、プーリ
a13に一周巻き付け、リンク部材L1の突き出し部材
F1に固定される。
The wires W1, W2, W3 are connected to pulleys a11, a12, a13, a
21 and a22, and is fixed to the link members L1 and L2. (Wire W1) From the wire W1 drive system to be described later, one round is wound around the pulley a11 and one round is wound around the pulley a21.
The link member L2 is fixed to the projecting member F2. (Wire W2) From the wire W2 drive system to be described later, one round is wound around the pulley a12, and one round is wound around the pulley a22.
The link member L2 is fixed to the projecting member F2. (Wire W3) The wire W3 is wound around the pulley a13 by a wire W3 drive system to be described later, and is fixed to the projecting member F1 of the link member L1.

【0008】上記のロボットアーム1において、リンク
部材L1,L2はワイヤW1,W2,W3の各張力に応
じて、各々の関節軸Z1,Z2回りに回転する。したが
って、ワイヤW1,W2,W3の各張力を制御すること
で、ロボットアーム1に所定の運動を行わせることがで
きる。次に、そのワイヤ張力の制御について説明する。
In the robot arm 1, the link members L1 and L2 rotate around the joint axes Z1 and Z2 according to the tension of the wires W1, W2 and W3. Therefore, by controlling the tension of the wires W1, W2, and W3, the robot arm 1 can perform a predetermined motion. Next, control of the wire tension will be described.

【0009】図2はこの発明のロボットアーム駆動制御
システムの全体構成を示す図である。図において、ロボ
ットアーム駆動制御システム2は、ロボットアーム1を
駆動する動力源となる1台のアクチュエータAと、ワイ
ヤW1,W2,W3の各々に対応して設けられたクラッ
チC1,C2,C3と、クラッチC1,C2,C3に制
御信号を出力しその出力軸トルクを制御するクラッチ制
御装置PCと、を備えている。
FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the robot arm drive control system of the present invention. In the figure, a robot arm drive control system 2 includes one actuator A serving as a power source for driving the robot arm 1 and clutches C1, C2, and C3 provided corresponding to the wires W1, W2, and W3, respectively. And a clutch control device PC that outputs a control signal to the clutches C1, C2, and C3 to control the output shaft torque.

【0010】アクチュエータAの出力軸Oaには、プー
リpaを一体的に設けている。また、クラッチC1,C
2,C3の各入力軸I1,I2,I3には、プーリp1
1,p21,p31を一体的に設けている。さらに、ク
ラッチC1,C2,C3の各出力軸O1,O2,O3に
は、プーリp12,p22,p32を一体的に設けてい
る。アクチュエータAのプーリpaと、各クラッチ入力
側のプーリp11,p21,p31とは、一本のベルト
bにより連結されている。各クラッチ出力側のプーリp
12,p22,p32には、ワイヤW1,W2,W3の
他端側が数周巻き付けた後固定されている。なお、ワイ
ヤW1,W2,W3の一端は、上記したように、ロボッ
トアーム1の各部位に接続されている。クラッチC1,
C2,C3には信号線s1,s2,s3を介してクラッ
チ制御装置PCが接続されている。
A pulley pa is integrally provided on an output shaft Oa of the actuator A. Also, clutches C1 and C
Pulley p1 is connected to input shafts I1, I2 and I3 of C2 and C3.
1, p21 and p31 are provided integrally. Further, pulleys p12, p22 and p32 are integrally provided on the output shafts O1, O2 and O3 of the clutches C1, C2 and C3. The pulley pa of the actuator A and the pulleys p11, p21, p31 on the clutch input side are connected by one belt b. Pulley p on each clutch output side
The other ends of the wires W1, W2, and W3 are fixed around 12, p22, and p32 after several turns. One end of each of the wires W1, W2, and W3 is connected to each part of the robot arm 1 as described above. Clutch C1,
A clutch control device PC is connected to C2 and C3 via signal lines s1, s2 and s3.

【0011】上記構成のロボットアーム駆動制御システ
ム2において、1台のアクチュエータAを駆動すると、
その動力はベルトbを介して各クラッチCi(i=1〜
3)の入力軸Ii(i=1〜3)に伝達される。そし
て、そのときの各クラッチCiの出力軸トルクをクラッ
チ制御装置PCで制御することにより、各ワイヤWi
(i=1〜3)を各々の目標張力に制御可能となり、こ
の張力制御により、ロボットアーム1に所望の動作を行
わせることができる。
In the robot arm drive control system 2 having the above configuration, when one actuator A is driven,
The power is transmitted to each clutch Ci (i = 1 to
3) is transmitted to the input shaft Ii (i = 1 to 3). Then, by controlling the output shaft torque of each clutch Ci at that time by the clutch control device PC, each wire Wi is controlled.
(I = 1 to 3) can be controlled to the respective target tensions, and this tension control allows the robot arm 1 to perform a desired operation.

【0012】次に、アクチュエータAの出力軸トルクの
決定方法、および各ワイヤWiを目標張力に制御する手
順について説明する。
Next, a method for determining the output shaft torque of the actuator A and a procedure for controlling each wire Wi to the target tension will be described.

【0013】ワイヤW1,W2,W3の張力fi、出力
側のプーリp12,p22,p32の半径ri2、およ
びクラッチC1,C2,C3の出力軸トルクtoiの関
係は下記の数式1の通りである。なお、添え字iは、
1,2,3のいずれかを表している。
The relationship between the tension fi of the wires W1, W2, and W3, the radius ri2 of the pulleys p12, p22, and p32 on the output side, and the output shaft torque toi of the clutches C1, C2, and C3 is represented by the following equation (1). The subscript i is
It represents one of 1, 2, and 3.

【数1】 ここで fi:ワイヤWiの張力(fi≧0) toi:クラッチCiの出力軸トルク ri2:出力側のプーリpi2の半径(Equation 1) Where fi: tension of the wire Wi (fi ≧ 0) toi: output shaft torque of the clutch Ci ri2: radius of the pulley pi2 on the output side

【0014】また、アクチュエータAのプーリPaの半
径ra、クラッチ入力側のプーリPi1の半径ri1、
アクチュエータAの出力軸トルクta、およびクラッチ
Ciの入力軸トルクtIiの関係は下記の数式2の通り
である。
The radius ra of the pulley Pa of the actuator A, the radius ri1 of the pulley Pi1 on the clutch input side,
The relationship between the output shaft torque ta of the actuator A and the input shaft torque tIi of the clutch Ci is represented by the following Expression 2.

【数2】 ここで ta :アクチュエータAの出力軸トルク tIi:クラッチCiの入力軸トルク ri1:プーリpi1の半径 ra :プーリpaの半径(Equation 2) Where ta: output shaft torque of actuator A tIi: input shaft torque of clutch Ci ri1: radius of pulley pi1 ra: radius of pulley pa

【0015】また、クラッチCiの出力軸トルクtoi
とクラッチ制御装置PCからの制御信号ttiの関係は
下記の数式3の通りである。
The output shaft torque toi of the clutch Ci is
And the control signal tti from the clutch control device PC is as shown in the following Expression 3.

【数3】 ここで、 toi:クラッチCiの出力軸トルク tti:クラッチ制御装置PCからクラッチCiへの制
御信号 数式3が成立するクラッチとしては、ER流体(Electr
orheological Fluid)を用いたERクラッチ(古荘,”
ER流体を用いたメカトロニクス機器の制御”、「計測
と制御」、Vol.34、No.9)を使用することが
できる。
(Equation 3) Here, toi: the output shaft torque of the clutch Ci tti: a control signal from the clutch control device PC to the clutch Ci As the clutch for which Expression 3 holds, the ER fluid (Electr
orheological fluid (ER clutch)
Control of Mechatronics Devices Using ER Fluid ”,“ Measurement and Control ”, Vol. 34, no. 9) can be used.

【0016】アクチュエータAの出力軸トルクtaの決
定は次のようにして行う。 (1)ロボットアーム1に所定の運動を実現する各ワイ
ヤWiの最大目標張力fmaxi(i=1〜3)を決定
する。なお、この最大目標張力fmaxiの決定には、
例えば特公平7−12596号公報に開示された手法を
用いればよい。 (2)上記の数式1から、クラッチCiの出力軸トルク
toiを計算する。 (3)クラッチCiの入力軸トルクtIiと出力軸トル
クtoiとの間には、tIi≧toiという関係が成立
するので、tIi=toiとして上記の数式2を演算
し、アクチュエータAの出力軸トルクtaを求める。但
し、簡易的な方法としてtaを正の十分大きな値に設定
しておく方法もある。 (4)出力軸トルクtaを発生するようにアクチュエー
タAを制御する。このとき、ベルトbを介して、アクチ
ュエータAの出力軸トルクtaは、クラッチCiの入力
軸Iiに伝達され、それにより各ワイヤWiの最大目標
張力fmaxiが確実に確保される。
The output shaft torque ta of the actuator A is determined as follows. (1) The maximum target tension fmaxi (i = 1 to 3) of each wire Wi for realizing a predetermined motion on the robot arm 1 is determined. In determining the maximum target tension fmaxi,
For example, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-12596 may be used. (2) The output shaft torque toi of the clutch Ci is calculated from the above equation (1). (3) Since the relationship of tIi ≧ toi is established between the input shaft torque tIi and the output shaft torque toi of the clutch Ci, the above equation 2 is calculated as tIi = toi, and the output shaft torque ta of the actuator A is calculated. Ask for. However, there is a simple method in which ta is set to a sufficiently large positive value. (4) The actuator A is controlled so as to generate the output shaft torque ta. At this time, the output shaft torque ta of the actuator A is transmitted to the input shaft Ii of the clutch Ci via the belt b, thereby ensuring the maximum target tension fmaxi of each wire Wi.

【0017】次に、上記のように、出力軸トルクtaを
発生するようにアクチュエータAを運転したときの各ク
ラッチ出力軸トルクtoiの決定および制御法について
説明する。 (1)ロボットアーム1に所定の運動を実現する各ワイ
ヤWiの目標張力fi(i=1〜3)を決定する。な
お、この目標張力fiの決定には、上記の最大目標張力
fmaxiの決定の場合と同様に、例えば特公平7−1
2596号公報に開示された手法を用いればよい。 (2)数式1を計算し、各クラッチCiの出力軸トルク
toiを決定する。 (3)数式3を用いて、各クラッチCiへの制御信号t
tiを計算し、その制御信号ttiをクラッチ制御装置
PCから各クラッチCiへ出力する。これにより、各ワ
イヤWiは目標張力fiに制御され、ロボットアーム1
は、所定の運動を行う。
Next, a method of determining and controlling each clutch output shaft torque toi when the actuator A is operated so as to generate the output shaft torque ta as described above will be described. (1) A target tension fi (i = 1 to 3) of each wire Wi for realizing a predetermined motion in the robot arm 1 is determined. Note that the determination of the target tension fi is performed in the same manner as the determination of the maximum target tension fmaxi, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 7-1.
The method disclosed in Japanese Patent No. 2596 may be used. (2) Formula 1 is calculated to determine the output shaft torque toi of each clutch Ci. (3) Using Equation 3, the control signal t to each clutch Ci
ti is calculated, and the control signal tti is output from the clutch control device PC to each clutch Ci. Thereby, each wire Wi is controlled to the target tension fi, and the robot arm 1
Performs a predetermined exercise.

【0018】以上述べたように、この実施形態では、1
台のアクチュエータAを動力源として各クラッチCiを
駆動するとともに、各クラッチCiの出力軸トルクto
iをクラッチ制御装置PCで制御して各ワイヤWiの張
力制御を行い、それによりロボットアーム1に所定の運
動を行わせるようにしたので、必要なアクチュエータ数
が1台のみとなり、コストおよび重量の双方を大幅に低
減することができた。また、アクチュエータAを一定速
度、一定出力で駆動すればよいので、効率の良い運転が
可能となり、エネルギー消費も低く抑えることができ、
省エネタイプのロボットアーム駆動制御システムを構築
することができた。アクチュエータAを一定速度、一定
出力で運転することにより、アクチュエータとして電動
モータだけでなく、エンジン等の採用も可能となり、選
択肢が増えて最適なアクチュエータを選べるようになっ
た。さらに、アクチュエータに置き換えて、そのアクチ
ュエータに比してサイズ、重量の小さいクラッチを用い
たため、システム全体の重量、体積を低減でき、軽量で
サイズもコンパクトなロボットアーム駆動制御システム
を得ることができた。
As described above, in this embodiment, 1
Each of the clutches Ci is driven using the actuator A as a power source, and the output shaft torque to
i is controlled by the clutch control device PC to control the tension of each wire Wi, thereby causing the robot arm 1 to perform a predetermined motion. Therefore, only one actuator is required, and cost and weight are reduced. Both were significantly reduced. Further, since it is sufficient to drive the actuator A at a constant speed and a constant output, efficient operation becomes possible, and the energy consumption can be reduced.
An energy-saving robot arm drive control system could be constructed. By operating the actuator A at a constant speed and a constant output, not only an electric motor but also an engine or the like can be adopted as the actuator, so that the number of options can be increased and an optimal actuator can be selected. Furthermore, since the actuator was replaced with a clutch that was smaller in size and weight than the actuator, the weight and volume of the entire system could be reduced, and a lightweight and compact robot arm drive control system could be obtained. .

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、この発明のロボッ
トアーム駆動制御システムによれば、1台のアクチュエ
ータを動力源として各クラッチを駆動するとともに、各
クラッチの出力軸トルクをクラッチ制御装置で制御して
各ワイヤの張力制御を行い、それによりロボットアーム
に所定の運動を行わせるので、必要なアクチュエータ数
が1台のみとなり、コストおよび重量の双方を大幅に低
減することができる。
As described above, according to the robot arm drive control system of the present invention, each clutch is driven using one actuator as a power source, and the output shaft torque of each clutch is controlled by the clutch control device. Then, the tension control of each wire is performed, thereby causing the robot arm to perform a predetermined motion. Therefore, only one actuator is required, and both cost and weight can be significantly reduced.

【0020】また、アクチュエータを一定速度、一定出
力で駆動すればよいので、効率の良い運転が可能とな
り、エネルギー消費も低く抑えることができ、省エネタ
イプのロボットアーム駆動制御システムを構築すること
ができる。
Further, since the actuator only needs to be driven at a constant speed and a constant output, efficient operation is possible, energy consumption can be suppressed low, and an energy-saving type robot arm drive control system can be constructed. .

【0021】アクチュエータを一定速度、一定出力で運
転することにより、アクチュエータとして電動モータだ
けでなく、エンジン等の採用も可能となり、選択肢が増
えて最適なアクチュエータを選ぶことができる。
By operating the actuator at a constant speed and a constant output, not only an electric motor but also an engine or the like can be used as the actuator, so that the number of options can be increased and an optimum actuator can be selected.

【0022】さらに、アクチュエータに置き換えて、そ
のアクチュエータに比してサイズ、重量の小さいクラッ
チを用いるため、システム全体の重量、体積を低減で
き、軽量でサイズもコンパクトなロボットアーム駆動制
御システムを得ることができる。
Further, since a clutch having a smaller size and weight than the actuator is used in place of the actuator, the weight and volume of the entire system can be reduced, and a lightweight and compact robot arm drive control system can be obtained. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明のロボットアーム駆動制御システムで
駆動するロボットアームの構成を概略的に示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a robot arm driven by a robot arm drive control system of the present invention.

【図2】この発明のロボットアーム駆動制御システムの
全体構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a robot arm drive control system according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボットアーム a11,a12,a13,a21,a22 ロボット
アーム各関節軸のプーリ L0 基端部材 L1,L2 リンク部材 JI,J2 関節 Z1,Z2 関節軸 W1,W2,W3 ワイヤ 2 ロボットアーム駆動制御システム A アクチュエータ Oa アクチュエータの出力軸 pa アクチュエータ出力軸のプーリ b ベルト C1,C2,C3 クラッチ I1,I2,I3 クラッチ入力軸 O1,O2,O3 クラッチ出力軸 p11,p21,p31 クラッチ入力側のプーリ p12,p22,p32 クラッチ出力側のプーリ PC クラッチ制御装置 s1,s2,s3 信号線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot arm a11, a12, a13, a21, a22 Pulley of each joint axis of robot arm L0 Base member L1, L2 Link member JI, J2 Joint Z1, Z2 Joint axis W1, W2, W3 Wire 2 Robot arm drive control system A Actuator Oa Actuator output shaft pa Actuator output shaft pulley b Belt C1, C2, C3 Clutch I1, I2, I3 Clutch input shaft O1, O2, O3 Clutch output shaft p11, p21, p31 Clutch input side pulley p12, p22, p32 Clutch output side pulley PC Clutch controller s1, s2, s3 Signal line

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロボットアームの各関節軸にワイヤの一
端側をつなぎその各ワイヤの張力を制御することでロボ
ットアームの駆動制御を行うロボットアーム駆動制御シ
ステムにおいて、 上記ロボットアーム駆動の動力源となる1台のアクチュ
エータと、 上記ロボットアームの各関節軸につないだワイヤの各々
に対応して設けられた複数のクラッチと、 上記クラッチに制御信号を出力し、その出力軸トルクを
制御するクラッチ制御装置と、 を備え、 上記アクチュエータの出力軸と各クラッチの入力軸とを
ベルトで結ぶとともに、各クラッチの出力軸にワイヤの
他端側を取着し、アクチュエータを駆動してその動力を
ベルトを介して各クラッチの入力軸に伝達し、そのとき
の各クラッチの出力軸トルクを上記クラッチ制御装置で
制御することにより、各ワイヤを各々の目標張力に制御
し、ロボットアームに所望の運動を行わせるようにし
た、 ことを特徴とするロボットアーム駆動制御システム。
1. A robot arm drive control system for controlling the drive of a robot arm by connecting one end of a wire to each joint axis of the robot arm and controlling the tension of each wire. A single actuator, a plurality of clutches provided for each of the wires connected to each joint axis of the robot arm, and a clutch control for outputting a control signal to the clutch and controlling the output shaft torque. And a device, wherein the output shaft of the actuator and the input shaft of each clutch are connected by a belt, and the other end of a wire is attached to the output shaft of each clutch, and the power is transmitted to the belt by driving the actuator. To the input shaft of each clutch, and the output shaft torque of each clutch at that time is controlled by the clutch control device. Ri, controls each wire to each of the target tension, and so as to perform a desired movement to the robot arm, the robot arm driving control system, characterized in that.
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