JP3075658B2 - マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム - Google Patents
マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアームInfo
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- JP3075658B2 JP3075658B2 JP05271449A JP27144993A JP3075658B2 JP 3075658 B2 JP3075658 B2 JP 3075658B2 JP 05271449 A JP05271449 A JP 05271449A JP 27144993 A JP27144993 A JP 27144993A JP 3075658 B2 JP3075658 B2 JP 3075658B2
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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
レータのスレーブアームに関し、特に垂直多関節形のマ
スタスレーブアームに適用して有利なものである。
レータのスレーブアームに関し、特に垂直多関節形のマ
スタスレーブアームに適用して有利なものである。
【０００２】
【従来の技術】図５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。カウンターウエイト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０
１１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。カウンターウエイト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０
１１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
５の状態から回動軸０５，０６が回動した状態である図
６参照）。
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
５の状態から回動軸０５，０６が回動した状態である図
６参照）。
【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】上述の如きスレーブア
ームによれば、 垂直及び水平アーム０４、０１１の関節構造が簡単
である。 ハンド部０１９の姿勢を一定に保つための機構が簡
単である。 水平アーム０１１の動作範囲が垂直アーム０４を含
む平行リンクとの干渉を考慮しなくてよいため、動作範
囲を広くとることができる。 ハンド部０１９に水平方向から作用する外力に対し
ては回動軸０２０にトルクリミッタを付けることにより
容易にその衝撃を緩和し得る。
ームによれば、 垂直及び水平アーム０４、０１１の関節構造が簡単
である。 ハンド部０１９の姿勢を一定に保つための機構が簡
単である。 水平アーム０１１の動作範囲が垂直アーム０４を含
む平行リンクとの干渉を考慮しなくてよいため、動作範
囲を広くとることができる。 ハンド部０１９に水平方向から作用する外力に対し
ては回動軸０２０にトルクリミッタを付けることにより
容易にその衝撃を緩和し得る。
【００１４】しかし、次の点で改良を望まれていた。 水平アーム０１１（上部ユニット０７）上に３軸モ
ータ、減速機及びカウンターウエイト０１２の重量物を
配設しなければならず、２軸モータの負荷が大きくな
る。 ハンド部０１９に対し垂直下方から作用する突き上
げ荷重に対しては回動軸０２０のトルクリミッタが機能
せず、この衝撃をまともに受ける。
ータ、減速機及びカウンターウエイト０１２の重量物を
配設しなければならず、２軸モータの負荷が大きくな
る。 ハンド部０１９に対し垂直下方から作用する突き上
げ荷重に対しては回動軸０２０のトルクリミッタが機能
せず、この衝撃をまともに受ける。
【００１５】本発明は、上記従来技術に鑑み、垂直アー
ムを駆動する駆動源の負荷を軽減し、ハンド部に作用す
る突き上げ荷重に対してもその衝撃を緩和するととも
に、ハンド部の一定姿勢を簡単なリンク機構により保持
し得るマスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム
を提供することを目的とする。
ムを駆動する駆動源の負荷を軽減し、ハンド部に作用す
る突き上げ荷重に対してもその衝撃を緩和するととも
に、ハンド部の一定姿勢を簡単なリンク機構により保持
し得るマスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム
を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、スレーブアームと相似形のマスタアームの
操作によりスレーブアームの各関節がマスタアームの形
状に追従して回動することによりスレーブアームがマス
タアームの形状に追従して移動する多関節のマスタスレ
ーブ形マニプレータのスレーブアームにおいて、垂直軸
回りに回動可能に形成した基台と、基端部を基台に回動
可能に取り付けて、第２軸モータにより回動可能に形成
した垂直アームと、垂直アームの先端部に回動可能に取
り付け、第３軸モータにより回動可能に形成した水平ア
ームと、トルクリミッタを内蔵する第４軸モータにより
水平アームの先端部に回動可能に取り付けた手首部と、
手首部の先端部から垂直に垂下するハンド部と、基端部
を基台に回動可能に取付けた第１のリンクと、第１のリ
ンクの先端部に下端部を回動可能に取付けるとともに先
端部を水平リンクの基端部に回動可能に取付けた第２の
リンクと、第１のリンクの先端部に配設したカウンター
ウエイトと、三角形状の第１の頂部を垂直アームの先端
部に回動可能に取付けた三角リンクと、基台に対し基端
部を回動可能に取付けるとともに先端部を三角リンクの
第２の頂部に回動可能に取付た第３のリンクと、三角リ
ンクの第３の頂部に基端部を回動可能に取付けた第４の
リンクとを有するとともに、前記手首部は、垂直部とこ
の垂直部に対し第４軸モータにより回動可能に形成した
水平部とを有して垂直部と水平部との交点を水平アーム
の先端部に回動可能に取り付ける一方、垂直部の先端部
を第４のリンクの先端部に回動可能に取り付け、第３の
リンク、三角リンク及び第４のリンクで位置を規制して
一定姿勢を保持するように構成し、さらに前記垂直アー
ム、第１のリンク、第２のリンク及び第３のリンクは基
台の回動中心からオフセットした位置に配設したことを
特徴とする。
明の構成は、スレーブアームと相似形のマスタアームの
操作によりスレーブアームの各関節がマスタアームの形
状に追従して回動することによりスレーブアームがマス
タアームの形状に追従して移動する多関節のマスタスレ
ーブ形マニプレータのスレーブアームにおいて、垂直軸
回りに回動可能に形成した基台と、基端部を基台に回動
可能に取り付けて、第２軸モータにより回動可能に形成
した垂直アームと、垂直アームの先端部に回動可能に取
り付け、第３軸モータにより回動可能に形成した水平ア
ームと、トルクリミッタを内蔵する第４軸モータにより
水平アームの先端部に回動可能に取り付けた手首部と、
手首部の先端部から垂直に垂下するハンド部と、基端部
を基台に回動可能に取付けた第１のリンクと、第１のリ
ンクの先端部に下端部を回動可能に取付けるとともに先
端部を水平リンクの基端部に回動可能に取付けた第２の
リンクと、第１のリンクの先端部に配設したカウンター
ウエイトと、三角形状の第１の頂部を垂直アームの先端
部に回動可能に取付けた三角リンクと、基台に対し基端
部を回動可能に取付けるとともに先端部を三角リンクの
第２の頂部に回動可能に取付た第３のリンクと、三角リ
ンクの第３の頂部に基端部を回動可能に取付けた第４の
リンクとを有するとともに、前記手首部は、垂直部とこ
の垂直部に対し第４軸モータにより回動可能に形成した
水平部とを有して垂直部と水平部との交点を水平アーム
の先端部に回動可能に取り付ける一方、垂直部の先端部
を第４のリンクの先端部に回動可能に取り付け、第３の
リンク、三角リンク及び第４のリンクで位置を規制して
一定姿勢を保持するように構成し、さらに前記垂直アー
ム、第１のリンク、第２のリンク及び第３のリンクは基
台の回動中心からオフセットした位置に配設したことを
特徴とする。
【００１７】
【作用】上記構成の本発明によれば、第１のリンクの回
動により第２のリンクを介して水平アームが回動する。
このときの水平アームの自重も含むこの水平アームの負
荷に対してはカウンターウエイトの荷重が第１及び第２
のリンクを介して水平アームに作用する。一方、第１の
リンクを停止させたままでの第２のリンクの回動時に
は、このカウンターウエイトが、この場合の回動の負荷
となることはない。
動により第２のリンクを介して水平アームが回動する。
このときの水平アームの自重も含むこの水平アームの負
荷に対してはカウンターウエイトの荷重が第１及び第２
のリンクを介して水平アームに作用する。一方、第１の
リンクを停止させたままでの第２のリンクの回動時に
は、このカウンターウエイトが、この場合の回動の負荷
となることはない。
【００１８】また、ハンド部に突き上げ荷重が作用した
ときには、手首部の水平部の回動によりこの衝撃を吸収
し得る。さらに、手首部の姿勢は第３のリンク、三角リ
ンク及び第４のリンクによって一定に保持される。
ときには、手首部の水平部の回動によりこの衝撃を吸収
し得る。さらに、手首部の姿勢は第３のリンク、三角リ
ンク及び第４のリンクによって一定に保持される。
【００１９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００２０】図１は本発明の実施例を示す平面図、図２
はその側面図である。両図に示すように、基台である旋
回台１は床面に固定されたベース２に対し水平面内を回
動可能に配設してある。このときの駆動源が第１軸モー
タ（以下、１軸モータと称す。）３であり、回動中心が
Ｏ1 である。２軸となる垂直アーム４は、その基端部を
旋回台１に回動可能に取付けてあり、垂直面内を回動す
る。このときの駆動源が第２軸モータ（以下、２軸モー
タと称す。）５であり、回動中心がＯ2 である。この２
軸モータは旋回台１に配設してある。３軸となる水平ア
ーム６は、垂直アーム４の先端部にその途中が回動可能
に取付けてある。この水平アーム６は第１のリンク７及
び第２のリンク８を介して垂直面内を回動する。このと
きの駆動源が第３軸モータ（以下、３軸モータと称
す。）９であり、回動中心がＯ3 である。さらに詳言す
ると、第１のリンク７は、その基端部が２軸モータ５と
同軸の３軸モータ９により回動可能に、この３軸モータ
９に連結してあり、回動中心Ｏ2 を中心として回動する
ように構成してある。したがって、３軸モータ９は旋回
台１に配設してある。第２のリンク８は、その基端部が
第１のリンク７の先端部に、またその先端部が水平アー
ム６の基端部にそれぞれ回動可能に取付けてある。第１
のリンク７の先端部には、水平アーム６に作用する負荷
に抗するように、カウンターウエイト１０が配設してあ
る。ここで、垂直アーム４、第１のリンク７及び第２の
リンク８は旋回台１の回動中心Ｏ1 からオフセットした
位置に配設してある。
はその側面図である。両図に示すように、基台である旋
回台１は床面に固定されたベース２に対し水平面内を回
動可能に配設してある。このときの駆動源が第１軸モー
タ（以下、１軸モータと称す。）３であり、回動中心が
Ｏ1 である。２軸となる垂直アーム４は、その基端部を
旋回台１に回動可能に取付けてあり、垂直面内を回動す
る。このときの駆動源が第２軸モータ（以下、２軸モー
タと称す。）５であり、回動中心がＯ2 である。この２
軸モータは旋回台１に配設してある。３軸となる水平ア
ーム６は、垂直アーム４の先端部にその途中が回動可能
に取付けてある。この水平アーム６は第１のリンク７及
び第２のリンク８を介して垂直面内を回動する。このと
きの駆動源が第３軸モータ（以下、３軸モータと称
す。）９であり、回動中心がＯ3 である。さらに詳言す
ると、第１のリンク７は、その基端部が２軸モータ５と
同軸の３軸モータ９により回動可能に、この３軸モータ
９に連結してあり、回動中心Ｏ2 を中心として回動する
ように構成してある。したがって、３軸モータ９は旋回
台１に配設してある。第２のリンク８は、その基端部が
第１のリンク７の先端部に、またその先端部が水平アー
ム６の基端部にそれぞれ回動可能に取付けてある。第１
のリンク７の先端部には、水平アーム６に作用する負荷
に抗するように、カウンターウエイト１０が配設してあ
る。ここで、垂直アーム４、第１のリンク７及び第２の
リンク８は旋回台１の回動中心Ｏ1 からオフセットした
位置に配設してある。
【００２１】三角リンク１１は三角形状の第１の頂部を
垂直アーム４の先端部に回動中心Ｏ3 と同軸となるよう
に回動可能に取付けてある。この三角リンク１１の三角
形の第２及び第３の頂部には第３のリンク１２の先端部
及び第４のリンク１３の基端部がそれぞれ回動可能に取
付けてある。第３のリンク１２の基端部は、旋回台１に
対し回動可能に取付けてあり、また第４のリンク１３の
先端部は、水平アーム６の先端部に基端部を回動可能に
取付けたＬ字状の手首部１４の垂直部１４ａの先端部に
回動可能に取付けてある。
垂直アーム４の先端部に回動中心Ｏ3 と同軸となるよう
に回動可能に取付けてある。この三角リンク１１の三角
形の第２及び第３の頂部には第３のリンク１２の先端部
及び第４のリンク１３の基端部がそれぞれ回動可能に取
付けてある。第３のリンク１２の基端部は、旋回台１に
対し回動可能に取付けてあり、また第４のリンク１３の
先端部は、水平アーム６の先端部に基端部を回動可能に
取付けたＬ字状の手首部１４の垂直部１４ａの先端部に
回動可能に取付けてある。
【００２２】手首部１４は、垂直部１４ａとこの垂直部
１４ａに対し回動可能に形成した水平部１４ｂとを有し
て垂直部１４ａと水平部１４ｂとの交点を水平アーム６
の先端部に回動可能に取り付ける一方、垂直部１４ａの
先端部を第４のリンク１３の先端部に回動可能に取り付
け、第３のリンク１２、三角リンク１１及び第４のリン
ク１３で位置を規制して一定姿勢を保持するように構成
してある。そして、この手首部１４は垂直部１４ａが一
定姿勢を保持した状態で水平部１４ｂが４軸となり水平
アーム６の先端部に配設した第４軸モータ（以下、４軸
モータと称す。）１５を駆動源として回動中心Ｏ4 を中
心に垂直面内を回動する。すなわち、この手首部１４
は、垂直アーム４及び水平アーム６が回動しても第３の
リンク１２、三角リンク１１及び第４のリンク１３を介
してその姿勢が規制されるため、４軸モータ１５で回動
しない限り水平面に対して常に一定の姿勢を保持する。
１４ａに対し回動可能に形成した水平部１４ｂとを有し
て垂直部１４ａと水平部１４ｂとの交点を水平アーム６
の先端部に回動可能に取り付ける一方、垂直部１４ａの
先端部を第４のリンク１３の先端部に回動可能に取り付
け、第３のリンク１２、三角リンク１１及び第４のリン
ク１３で位置を規制して一定姿勢を保持するように構成
してある。そして、この手首部１４は垂直部１４ａが一
定姿勢を保持した状態で水平部１４ｂが４軸となり水平
アーム６の先端部に配設した第４軸モータ（以下、４軸
モータと称す。）１５を駆動源として回動中心Ｏ4 を中
心に垂直面内を回動する。すなわち、この手首部１４
は、垂直アーム４及び水平アーム６が回動しても第３の
リンク１２、三角リンク１１及び第４のリンク１３を介
してその姿勢が規制されるため、４軸モータ１５で回動
しない限り水平面に対して常に一定の姿勢を保持する。
【００２３】ハンド部１６は実際に搬送物を把持する部
分で、手首部１４から垂下するようにこの手首部１４の
他方の先端部に取付けてある。また、このハンド部１６
は手首部１４の他方の先端部に配設された第５軸モータ
（以下、５軸モータと称す。）１７を駆動源として回動
中心Ｏ5 を中心として水平面内を回動する。
分で、手首部１４から垂下するようにこの手首部１４の
他方の先端部に取付けてある。また、このハンド部１６
は手首部１４の他方の先端部に配設された第５軸モータ
（以下、５軸モータと称す。）１７を駆動源として回動
中心Ｏ5 を中心として水平面内を回動する。
【００２４】このとき全軸の回動軸にはトルクリミッタ
が設けてあり過大トルクの作用による回動部分等の損傷
等を未然に防止するように構成してある。また、各軸の
位置検出のための検出器は出力軸に配設してあり、トル
クリミッタによる滑りが発生しても正確な位置検出をな
し得るように構成した。
が設けてあり過大トルクの作用による回動部分等の損傷
等を未然に防止するように構成してある。また、各軸の
位置検出のための検出器は出力軸に配設してあり、トル
クリミッタによる滑りが発生しても正確な位置検出をな
し得るように構成した。
【００２５】上述の如き本実施例に係るスレーブアーム
は、運転室であるキャビン（図示せず）に配設したスレ
ーブアームと相似形のマスタアーム（図示せず）をオペ
レータが操作することにより、その形状に追従するよう
移動する。キャビンは、１軸モータ３の回転により、旋
回台とともに１軸回りを回動する。
は、運転室であるキャビン（図示せず）に配設したスレ
ーブアームと相似形のマスタアーム（図示せず）をオペ
レータが操作することにより、その形状に追従するよう
移動する。キャビンは、１軸モータ３の回転により、旋
回台とともに１軸回りを回動する。
【００２６】上記実施例によれば１軸モータ３、２軸モ
ータ５、３軸モータ９、４軸モータ１５及び５軸モータ
１７の駆動により旋回台１、垂直アーム４、水平アーム
６、手首部１４及びハンド部１６がそれぞれ回動する。
ータ５、３軸モータ９、４軸モータ１５及び５軸モータ
１７の駆動により旋回台１、垂直アーム４、水平アーム
６、手首部１４及びハンド部１６がそれぞれ回動する。
【００２７】図３は本実施例に係るスレーブアームのリ
ンク構成を、同一部分には同一符号を付して概念的に示
す説明図である。また、図４（ａ）〜（ｅ）は各軸が図
中に矢印で示す方向に回動した場合の形状を示す説明図
であり、図３（ａ），（ｂ）は２軸である垂直アーム
４、図３（ｃ），（ｄ）は３軸である水平アーム６及び
図３（ｅ）は４軸である手首部１４の回動によるもので
ある。
ンク構成を、同一部分には同一符号を付して概念的に示
す説明図である。また、図４（ａ）〜（ｅ）は各軸が図
中に矢印で示す方向に回動した場合の形状を示す説明図
であり、図３（ａ），（ｂ）は２軸である垂直アーム
４、図３（ｃ），（ｄ）は３軸である水平アーム６及び
図３（ｅ）は４軸である手首部１４の回動によるもので
ある。
【００２８】上記実施例によれば、第１のリンク７の回
動により第２のリンク８を介して水平アーム６が回動す
る。このときの水平アーム６の自重も含むこの水平アー
ム６の負荷に対してはカウンターウエイト１０の荷重が
第１及び第２のリンク７，８を介して水平アーム６に作
用する。このようにカウンターウエイト１０は、水平ア
ーム６に作用する負荷に抗するが、２軸である垂直アー
ム４の２軸モータ５による回動の際の負荷となることは
ない。カウンターウエイト１０は第１のリンク７と一体
となっており、第２のリンク７，８と一体となって移動
するものではないからである。
動により第２のリンク８を介して水平アーム６が回動す
る。このときの水平アーム６の自重も含むこの水平アー
ム６の負荷に対してはカウンターウエイト１０の荷重が
第１及び第２のリンク７，８を介して水平アーム６に作
用する。このようにカウンターウエイト１０は、水平ア
ーム６に作用する負荷に抗するが、２軸である垂直アー
ム４の２軸モータ５による回動の際の負荷となることは
ない。カウンターウエイト１０は第１のリンク７と一体
となっており、第２のリンク７，８と一体となって移動
するものではないからである。
【００２９】また、ハンド部１６に突き上げ荷重が作用
したときには、手首部１４の回動によりこの衝撃を吸収
し得る。さらに、ハンド部１４の姿勢は第３のリンク１
２、三角リンク１１及び手首部１４によって一定に保持
される。
したときには、手首部１４の回動によりこの衝撃を吸収
し得る。さらに、ハンド部１４の姿勢は第３のリンク１
２、三角リンク１１及び手首部１４によって一定に保持
される。
【００３０】
【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、水平アームの駆動源は基台（旋
回台）に配設することができ、またカウンターウエイト
は第１のリンク７に配設したので、水平アームに作用す
る負荷が小さくなり、その分駆動源の小形化を図り得
る。また、ハンド部に対する突き上げ荷重に対しては手
首部の水平部の回動によりこの衝撃を吸収し得る。さら
に、垂直アーム、第１のリンク、第２のリンク及び第３
のリンクは基台の回動中心からオフセットした位置に配
設したので、垂直アーム、第１のリンク、第２のリンク
及び第３のリンク等が基台の旋回駆動部と干渉すること
がない。このため、基台の旋回駆動部の保守点検が容易
になるばかりでなく、垂直アーム及び第２のリンクの高
さを高くすることができ、駆動範囲を十分大きなものと
することができる。
うに、本発明によれば、水平アームの駆動源は基台（旋
回台）に配設することができ、またカウンターウエイト
は第１のリンク７に配設したので、水平アームに作用す
る負荷が小さくなり、その分駆動源の小形化を図り得
る。また、ハンド部に対する突き上げ荷重に対しては手
首部の水平部の回動によりこの衝撃を吸収し得る。さら
に、垂直アーム、第１のリンク、第２のリンク及び第３
のリンクは基台の回動中心からオフセットした位置に配
設したので、垂直アーム、第１のリンク、第２のリンク
及び第３のリンク等が基台の旋回駆動部と干渉すること
がない。このため、基台の旋回駆動部の保守点検が容易
になるばかりでなく、垂直アーム及び第２のリンクの高
さを高くすることができ、駆動範囲を十分大きなものと
することができる。
【図１】本発明の実施例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施例を示す側面図である。
【図３】上記実施例に係るスレーブアームのリンク構成
を概念的に示す説明図である。
を概念的に示す説明図である。
【図４】図３において各軸が移動した場合の状態を示す
説明図である。
説明図である。
【図５】従来技術を概念的に示す説明図である。
【図６】図５に示すスレーブアームが移動した状態を示
す説明図である。
す説明図である。
１ 旋回台 ４ 垂直アーム ６ 水平アーム ７ 第１のリンク ８ 第２のリンク １０ カウンターウエイト １１ 三角リンク １２ 第３のリンク １４ 手首部 １６ ハンド部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川渕 義臣 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−65981（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−295770（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−7489（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B25J 3/00 Z B25J 19/00 D
Claims (1)
- 【請求項１】 スレーブアームと相似形のマスタアーム
の操作によりスレーブアームの各関節がマスタアームの
形状に追従して回動することによりスレーブアームがマ
スタアームの形状に追従して移動する多関節のマスタス
レーブ形マニプレータのスレーブアームにおいて、 垂直軸回りに回動可能に形成した基台と、基端部を基台
に回動可能に取り付けて、第２軸モータにより回動可能
に形成した垂直アームと、垂直アームの先端部に回動可
能に取り付け、第３軸モータにより回動可能に形成した
水平アームと、トルクリミッタを内蔵する第４軸モータ
により水平アームの先端部に回動可能に取り付けた手首
部と、手首部の先端部から垂直に垂下するハンド部と、
基端部を基台に回動可能に取付けた第１のリンクと、第
１のリンクの先端部に下端部を回動可能に取付けるとと
もに先端部を水平リンクの基端部に回動可能に取付けた
第２のリンクと、第１のリンクの先端部に配設したカウ
ンターウエイトと、三角形状の第１の頂部を垂直アーム
の先端部に回動可能に取付けた三角リンクと、基台に対
し基端部を回動可能に取付けるとともに先端部を三角リ
ンクの第２の頂部に回動可能に取付た第３のリンクと、
三角リンクの第３の頂部に基端部を回動可能に取付けた
第４のリンクとを有するとともに、 前記手首部は、垂直部とこの垂直部に対し第４軸モータ
により回動可能に形成した水平部とを有して垂直部と水
平部との交点を水平アームの先端部に回動可能に取り付
ける一方、垂直部の先端部を第４のリンクの先端部に回
動可能に取り付け、第３のリンク、三角リンク及び第４
のリンクで位置を規制して一定姿勢を保持するように構
成し、 さらに前記垂直アーム、第１のリンク、第２のリンク及
び第３のリンクは基台の回動中心からオフセットした位
置に配設したことを特徴とするマスタスレーブ形マニプ
レータのスレーブアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05271449A JP3075658B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05271449A JP3075658B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124877A JPH07124877A (ja) | 1995-05-16 |
| JP3075658B2 true JP3075658B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=17500187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05271449A Expired - Lifetime JP3075658B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075658B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023080618A1 (ko) * | 2021-11-03 | 2023-05-11 | 주식회사 로엔서지컬 | 3자유도 중력 보상이 적용된 위치 조절 암 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2884845B1 (fr) * | 2005-04-21 | 2007-07-06 | Mathieu Leclercq | Procede de construction de murs maconnes et dispositif mettant en oeuvre ledit procede |
| CN106737601A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-05-31 | 鞍山市庆隆机电有限公司 | 抓取型机械手臂 |
| CN110281224A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-09-27 | 北京新松融通机器人科技有限公司 | 一种3自由度机器人并联机构 |
| WO2023228280A1 (ja) * | 2022-05-24 | 2023-11-30 | リバーフィールド株式会社 | アーム機構 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732992B2 (ja) * | 1988-05-24 | 1995-04-12 | 川崎重工業株式会社 | 全方向等慣性マスタアーム |
| JPH0265981A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-06 | Toshiba Corp | 産業用ロボット |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP05271449A patent/JP3075658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023080618A1 (ko) * | 2021-11-03 | 2023-05-11 | 주식회사 로엔서지컬 | 3자유도 중력 보상이 적용된 위치 조절 암 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07124877A (ja) | 1995-05-16 |
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