JP3373351B2 - Articulated robot - Google Patents

Articulated robot

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JP3373351B2
JP3373351B2 JP06845496A JP6845496A JP3373351B2 JP 3373351 B2 JP3373351 B2 JP 3373351B2 JP 06845496 A JP06845496 A JP 06845496A JP 6845496 A JP6845496 A JP 6845496A JP 3373351 B2 JP3373351 B2 JP 3373351B2
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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】この発明は多関節型ロボッ
ト、特に平行リンク式の垂直多関節型ロボットに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an articulated robot, and more particularly to a parallel link type vertical articulated robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は従来の多関節型ロボットを示す
構成図であり、図において、1はロボットの基台、2は
この基台1上に設けられたロボット胴部であり、ロボッ
ト胴部駆動源(図示していない)により旋回駆動する。
3はロボット胴部2に枢着された第1の回動軸、4は第
1アームであり、この第1アーム4の下端は第1の回動
軸3に固定され、第1の回動軸駆動源(図示していな
い)により第1の回動軸3回りに回動する。5は第1ア
ーム4に枢着された第2の回動軸、6は第2アームであ
り、この第2アーム6は第2の回動軸5に固定され、第
2の回動軸駆動源(図示していない)により第2の回動
軸5を中心にして回動する。7は第2アーム後端節であ
り、第2アーム6を第2の回動軸5から後方(ロボット
が作業する側を前方としている)へ延長した部分であ
る。8は一端が第1の回動軸3回りに回動自在に連結さ
れ、他端が後節9に回動自在に連結された下節、9は第
1アーム4と平行になるように、第2アーム後端節7の
端部と下節8の端部をつなぐ後節である。ここで第1ア
ーム4、第2アーム後端節7、下節8及び後節9は平行
4節リンクを成している。10は下節8の後節9取付側
端部に設けられた重錘である。尚、図10に示す多関節
型ロボットを従来例1という。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a block diagram showing a conventional articulated robot, in which 1 is a base of a robot and 2 is a robot body provided on the base 1. A swing drive is performed by a partial drive source (not shown).
Reference numeral 3 denotes a first rotation shaft pivotally attached to the robot body 2, 4 denotes a first arm, and the lower end of the first arm 4 is fixed to the first rotation shaft 3 to make a first rotation. It is rotated about the first rotation shaft 3 by a shaft drive source (not shown). Reference numeral 5 is a second rotating shaft pivotally attached to the first arm 4, 6 is a second arm, and the second arm 6 is fixed to the second rotating shaft 5 to drive the second rotating shaft. It is rotated about the second rotation shaft 5 by a source (not shown). Reference numeral 7 denotes a rear end node of the second arm, which is a portion where the second arm 6 is extended rearward from the second rotary shaft 5 (the side on which the robot works is the front). 8 is a lower node whose one end is rotatably connected about the first rotating shaft 3 and the other end is rotatably connected to the rear node 9, and 9 is parallel to the first arm 4, This is a rear node that connects the end of the second arm rear end node 7 and the end of the lower node 8. Here, the first arm 4, the second arm rear end joint 7, the lower joint 8, and the rear joint 9 form a parallel four-joint link. Reference numeral 10 is a weight provided at the end of the lower joint 8 on the rear joint 9 mounting side. The articulated robot shown in FIG. 10 is referred to as Conventional Example 1.

【0003】次に動作について説明する。ロボットがロ
ボット胴部駆動源、第1の回動軸駆動源及び第2の回動
軸駆動源によりそれぞれロボット胴部2、第1アーム4
及び第2アーム6を回動させて作業を行っている時、重
錘10の質量により下節8を下方へ下ろそうとし、下節
8は後節9を下方へ引き、後節9は第2アーム後端節7
を下げようとする。従って、第2の回動軸5に関して、
下節8がモーメントアームになり、重錘10の質量によ
り第2アーム6の重力による負荷が軽減される。
Next, the operation will be described. The robot uses a robot body drive source, a first rotary axis drive source, and a second rotary axis drive source, respectively, to form a robot body 2 and a first arm 4 respectively.
When the work is performed by rotating the second arm 6 and the second arm 6, the lower joint 8 tries to lower the lower joint 8 due to the mass of the weight 10, the lower joint 8 pulls the rear joint 9 downward, and the rear joint 9 moves to the second joint. Arm rear end node 7
Try to lower. Therefore, with respect to the second rotating shaft 5,
The lower joint 8 serves as a moment arm, and the mass of the weight 10 reduces the load of the second arm 6 due to gravity.

【0004】図11は例えば実開平1−121682号
公報に示された平行リンク式垂直多関節型ロボットを示
す構成図であり、図において、20は第1アーム4の第
1の回動軸3より下方に延長した部分である第1アーム
下端部であり、その端部は下節8と連結されている。2
1は後節9と下節8の枢着点の第2アーム回動用の駆動
源であり、この駆動源21の質量が重錘としての役割を
果たす。尚、図10に相当する部分には同一符号を付し
て重複説明を省略する。また、これは従来例1を改良し
た多関節型ロボットであり、以下、従来例2という。
FIG. 11 is a block diagram showing a parallel link type vertical multi-joint type robot disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-112682, in which reference numeral 20 denotes the first rotary shaft 3 of the first arm 4. It is a lower end portion of the first arm which is a portion extended further downward, and the end portion is connected to the lower joint 8. Two
Reference numeral 1 denotes a drive source for rotating the second arm at the pivot points of the rear section 9 and the lower section 8, and the mass of the drive source 21 serves as a weight. The parts corresponding to those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In addition, this is an articulated robot that is an improvement of Conventional Example 1 and is hereinafter referred to as Conventional Example 2.

【0005】従来例1では重錘10が第1の回動軸3と
同じ高さであったが、従来例2では第2アーム回動用の
駆動源21が第1の回動軸3より下方にあるので、従来
例1のように第2アーム6の重力負荷軽減ができると同
時に、第1の回動軸3に関して、第1アーム下端部20
がモーメントアームになり、第2アーム回動用の駆動源
21の質量により第1アーム4の重力による負荷も軽減
される。
In the conventional example 1, the weight 10 has the same height as the first rotating shaft 3, but in the conventional example 2, the drive source 21 for rotating the second arm is located below the first rotating shaft 3. Therefore, the gravity load on the second arm 6 can be reduced as in the conventional example 1, and at the same time, with respect to the first rotating shaft 3, the first arm lower end portion 20
Serves as a moment arm, and the load of the first arm 4 due to gravity is reduced by the mass of the drive source 21 for rotating the second arm.

【0006】図12は例えば特公平7−16903号公
報に示された多関節型ロボットの重力バランサである。
これも従来例1を改良した多関節型ロボットであり、以
下、従来例3という。図において、C′1 は第1の回動
軸3の枢着点、C′2 は第2の回動軸5の枢着点、C′
3 は第2アーム後端部7と後節9との連結点、C′4は
下節8と後節9との連結点に相当する。11は連結点
C′4 より下方に延長された後節下端節であり、この後
節下端節11の下端に重錘Wが取り付けられている。従
って、従来例3では従来例2と同様に重錘Wが第1の回
動軸3より下方に設けられているので、従来例2のよう
に、第2アーム6の重力負荷軽減ができると同時に、第
1アーム4の重力負荷軽減もできる。
FIG. 12 shows a gravity balancer of an articulated robot disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-16903.
This is also an articulated robot that is an improvement of Conventional Example 1 and is hereinafter referred to as Conventional Example 3. In the figure, C'1 is the pivot point of the first rotary shaft 3, C'2 is the pivot point of the second rotary shaft 5, and C '.
3 corresponds to the connecting point between the rear end portion 7 of the second arm and the rear joint 9, and C'4 corresponds to the connecting point between the lower joint 8 and the rear joint 9. Reference numeral 11 is a rear joint lower end joint extending below the connecting point C'4, and a weight W is attached to the lower end of the rear joint lower joint 11. Therefore, in Conventional Example 3, since the weight W is provided below the first rotation shaft 3 as in Conventional Example 2, it is possible to reduce the gravity load on the second arm 6 as in Conventional Example 2. At the same time, the gravity load of the first arm 4 can be reduced.

【0007】さらに、この従来例3では、各枢着点(及
び連結点)C′1 〜C′4 に作用するモーメント力(各
リンクの長さ、質量、重心の位置を用いて決定される)
から平行4節リンクのつり合いの式を立て、この式から
重錘Wの質量と最適取付位置(図12では後節下端節1
1の長さlW )を求め、関節まわりの静的なバランスと
りを容易に行っている。
Further, in the prior art example 3, the moment force (length of each link, mass, position of the center of gravity) acting on each of the pivot points (and connecting points) C'1 to C'4 is determined. )
From the formula, the formula of the balance of the parallel four-bar links is established, and from this formula, the mass of the weight W and the optimum mounting position (in FIG.
The length of 1 lw) is obtained, and static balance around the joint is easily performed.

【0008】図13は従来のバネを用いた垂直多関節型
ロボットを示す構成図であり、図において、22はロボ
ット胴部2の上部と第1アーム4との間に張られたバネ
である。以下、図13に示す垂直多関節型ロボットを従
来例4という。
FIG. 13 is a block diagram showing a conventional vertical articulated robot using a spring. In the figure, 22 is a spring stretched between the upper part of the robot body 2 and the first arm 4. . Hereinafter, the vertical articulated robot shown in FIG. 13 is referred to as Conventional Example 4.

【0009】従来例4では、第1アーム4が前後方向に
倒れると、伸びたバネ22が第1アーム4を引っ張り、
垂直に立った状態に戻そうとするので、第1アーム4の
回動軸である第1の回動軸3に対する重力の負荷が軽減
される。尚、従来のバネを用いて重力負荷軽減する多関
節型ロボットを開示しているものとして、特開平1―1
09087号公報等がある。
In Conventional Example 4, when the first arm 4 falls in the front-rear direction, the extended spring 22 pulls the first arm 4,
Since an attempt is made to return to a vertically standing state, the load of gravity on the first rotating shaft 3 which is the rotating shaft of the first arm 4 is reduced. It should be noted that Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-11, which discloses a multi-joint type robot that reduces a gravity load using a conventional spring is disclosed.
There is 09087 publication.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の多関節型ロボッ
トは以上のように構成されているので、従来例1及び従
来例2のような多関節型ロボットでは、重錘を取り付け
ることにより第1アーム4及び第2アーム6の重力負荷
を軽減しているが、必ずしも重錘の取付位置は重力負荷
を軽減するために最適ではなく、従来例3のような多関
節型ロボットでは、実際にロボットが動作(作業)をし
ている場合を考慮せずに、静的な平行4節リンクのつり
合いの式から重錘の最適取付位置や質量を決定している
ので、重錘の質量が重くなりすぎ、重錘の質量によりア
ームの慣性モーメントが増加して、加速トルクが大きく
とれなくなって動作時間が遅くなるなどの課題があっ
た。また、従来例4のような多関節型ロボットでは、バ
ネ22を用いることでコストが上昇し、またバネの寿命
でロボットの寿命が制限されるなどの課題があった。
Since the conventional articulated robot is constructed as described above, in the articulated robots such as the conventional example 1 and the conventional example 2, the first weight is attached by attaching the weight. Although the gravity load of the arm 4 and the second arm 6 is reduced, the mounting position of the weight is not necessarily optimal for reducing the gravity load. Does not take into account the case where the weight is operating (working), the optimum mounting position and mass of the weight are determined from the static equilibrium equation of parallel four-bar links, so the weight of the weight becomes heavy. However, there is a problem in that the moment of inertia of the arm increases due to the mass of the weight, the acceleration torque cannot be large, and the operation time is delayed. Further, in the articulated robot as in Conventional Example 4, there is a problem that the cost is increased by using the spring 22, and the life of the robot is limited by the life of the spring.

【0011】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、重錘を用いて第1アームと第2ア
ームの重力負荷を同時に軽減する際、重錘の取付位置を
最適にできる多関節型ロボットを得ることを目的とす
る。また、この発明は重錘の最適取付位置や質量を決定
する際、第1アーム及び第2アームの角加速度の低下ま
たは加速時間の増大を最小限にする多関節型ロボットを
得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and when the weight load is simultaneously used to reduce the gravity load of the first arm and the second arm, the mounting position of the weight is optimized. The purpose is to obtain a multi-joint robot that can be used. Another object of the present invention is to obtain an articulated robot that minimizes a decrease in the angular acceleration of the first arm and the second arm or an increase in the acceleration time when determining the optimum attachment position and mass of the weight. To do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る多関節型ロボットは、後節下端節の後節に対する角
度、後節下端節の長さ及び重錘の質量を、第1の回動軸
及び第2の回動軸の角加速度、第1の回動軸及び第2の
回動軸のトルク、及び第1アーム、第2アーム、下節及
び後節下端節に作用する重力により決定するものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a multi-joint type robot comprising a rear joint, a lower joint and a corner of the rear joint.
Degree, the length of the rear node and the lower node and the mass of the weight,
And the angular acceleration of the second rotation axis, the first rotation axis and the second rotation axis.
Rotational shaft torque, first arm, second arm, lower joint
And the gravity acting on the rear and lower nodes
It

【0013】請求項記載の発明に係る多関節型ロボッ
トは、後節下端節の後節に対する角度、後節下端節の長
さ及び重錘の質量を、第1の回動軸及び第2の回動軸の
動作時間、第1の回動軸及び第2の回動軸の角加速度、
第1の回動軸及び第2の回動軸のトルク、及び第1アー
ム、第2アーム、下節及び後節下端節に作用する重力に
より決定するものである。
In the articulated robot according to the second aspect of the present invention, the angle with respect to the rear joint of the rear joint lower end joint, the length of the rear joint lower joint and the mass of the weight are set to the first rotation axis and the second rotary shaft. The operating time of the rotating shaft, the angular accelerations of the first rotating shaft and the second rotating shaft,
It is determined by the torques of the first rotary shaft and the second rotary shaft, and the gravity acting on the first arm, the second arm, the lower joint, and the rear lower joint.

【0014】請求項記載の発明に係る多関節型ロボッ
トは、ロボットが実際に作業する動作範囲を限定し、後
節下端節の後節に対する角度、後節下端節の長さ及び重
錘の質量を決定するものである。
In the articulated robot according to the third aspect of the present invention, the range of motion in which the robot actually works is limited, and the angle with respect to the rear node of the rear joint lower end joint, the length of the rear joint lower joint and the weight of the rear joint. It determines the mass.

【0015】請求項4記載の発明に係る多関節型ロボッ
トは、ロボットが実際に作業する動作範囲を限定し、後
節下端節の後節に対する角度、後節下端節の長さ及び重
錘の質量を決定するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, an articulated robot limits the operating range in which the robot actually works, and determines the angle of the rear joint lower joint with respect to the rear joint, the length of the rear joint lower joint, and the weight. It determines the mass.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による平
行リンク式垂直多関節型ロボットを示す構成図であり、
図において、1はロボットの基台、2はこの基台1上に
設けられたロボット胴部であり、ロボット胴部駆動源
(図示していない)により旋回駆動する。3はロボット
胴部2に枢着された第1の回動軸、4は第1アームであ
り、この第1アーム4の下端は第1の回動軸3に固定さ
れ、第1の回動軸駆動源(図示していない)により第1
の回動軸3回りに回動する。5は第1アーム4に枢着さ
れた第2の回動軸、6は第2アームであり、この第2ア
ーム6は第2の回動軸5に固定され、第2の回動軸駆動
源(図示していない)により第2の回動軸5を中心に回
動する。7は第2アーム後端節であり、第2アーム6を
第2の回動軸5から後方(ロボットが作業する側を前方
としている)へ延長した部分である。8は一端が第1の
回動軸3回りに回動自在に連結され、他端が後節9に回
動自在に連結された下節、9は第2アーム後端節7の端
部と下節8の端部をつなぎ、それぞれの端部と回動自在
で且つ第1アーム4と平行になるように連結された後節
である。ここで第1アーム4、第2アーム後端節7、下
節8及び後節9は平行4節リンクを成している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1. 1 is a block diagram showing a parallel link type vertical articulated robot according to Embodiment 1 of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 is a base of the robot, and 2 is a robot body provided on the base 1, which is driven to rotate by a robot body drive source (not shown). Reference numeral 3 denotes a first rotation shaft pivotally attached to the robot body 2, 4 denotes a first arm, and the lower end of the first arm 4 is fixed to the first rotation shaft 3 to make a first rotation. First by a shaft drive source (not shown)
It rotates about the rotation axis 3. Reference numeral 5 is a second rotating shaft pivotally attached to the first arm 4, 6 is a second arm, and the second arm 6 is fixed to the second rotating shaft 5 to drive the second rotating shaft. A source (not shown) rotates about the second rotating shaft 5. Reference numeral 7 denotes a rear end node of the second arm, which is a portion where the second arm 6 is extended rearward from the second rotary shaft 5 (the side on which the robot works is the front). Reference numeral 8 denotes a lower node, one end of which is rotatably connected about the first rotation shaft 3 and the other end is rotatably connected to a rear node 9, and 9 is an end portion of the second arm rear end node 7. This is a rear node that connects the ends of the lower joint 8 and is connected to each end so as to be rotatable and parallel to the first arm 4. Here, the first arm 4, the second arm rear end joint 7, the lower joint 8, and the rear joint 9 form a parallel four-joint link.

【0017】11は後節9を第2アーム6と反対側に延
長した後節下端節であり、後節9に対して所定の角度
φ、所定の長さrだけ延長している。10は後節下端節
11の下端に設けられた重錘である。12は第2アーム
6の前端(ロボットが作業する側を前方としている)に
設けられた手首軸(把持手段)であり、この手首軸12
はロボット胴部2から第1アーム4と第2アーム6に沿
って取り付けられた平行リンク(図示していない)によ
り、第1アーム4と第2アーム6の姿勢にかかわらず水
平を保つようになっている。13は手首軸12の下に設
けられ、手首軸駆動源(図示していない)により回動駆
動されるハンド(把持手段)であり、このハンド13は
ハンド駆動源(図示していない)の力によりワーク14
を把持するものである。尚、上記ロボット胴部駆動源、
第1の回動軸駆動源、第2の回動軸駆動源及び手首軸駆
動源はモータと減速機、あるいはエアシリンダーから構
成され、ロボットの外部(あるいは内部)に設置された
制御装置(図示していない)により制御されている。
Reference numeral 11 denotes a rear joint lower end joint which extends the rear joint 9 on the side opposite to the second arm 6, and extends from the rear joint 9 by a predetermined angle φ and a predetermined length r. Reference numeral 10 is a weight provided at the lower end of the rear joint lower joint 11. Reference numeral 12 is a wrist shaft (grasping means) provided at the front end of the second arm 6 (the side where the robot works is the front).
Uses a parallel link (not shown) attached from the robot body 2 along the first arm 4 and the second arm 6 so as to maintain the horizontal position regardless of the postures of the first arm 4 and the second arm 6. Has become. Reference numeral 13 is a hand (grasping means) provided below the wrist shaft 12 and rotationally driven by a wrist shaft drive source (not shown). The hand 13 is a force of a hand drive source (not shown). By work 14
Is to hold. In addition, the robot body drive source,
The first rotary shaft drive source, the second rotary shaft drive source, and the wrist shaft drive source are composed of a motor and a speed reducer, or an air cylinder, and are installed on the outside (or inside) of the robot. (Not shown).

【0018】次に動作について説明する。図2は平行リ
ンク式垂直多関節型ロボットの動作説明をするための概
略図であり、第1アーム4、第2アーム6、下節8、後
節9及び後節下端節11などを線で表している。図2
(a)に示すように、第1の回動軸3が回動して第1ア
ーム4が前に倒れた場合、第1の回動軸3に関して、後
節下端節11がモーメントアームになり、重錘10の質
量により第1アーム4を起こそうとするので、第1アー
ム4の重力負荷が軽減される。この時、重力負荷が最も
軽減されるように、重錘10の質量、後節下端節11の
後節9に対する所定の角度φ、所定の長さrを調節す
る。また、図2(b)に示すように、第2の回動軸5が
回動して第2アーム6が水平になった場合、第2の回動
軸5に関して、下節8がモーメントアームになり、重錘
10の質量により第2アーム6を持ち上げようとするの
で、第2アーム6の重力負荷が軽減される。この時、重
力負荷が最も軽減されるように、重錘10の質量、後節
下端節11の後節9に対する所定の角度φ、所定の長さ
rを調節する。
Next, the operation will be described. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the parallel link type vertical articulated robot, in which the first arm 4, the second arm 6, the lower joint 8, the rear joint 9, the rear joint lower joint 11, etc. are indicated by lines. It represents. Figure 2
As shown in (a), when the first rotating shaft 3 rotates and the first arm 4 falls forward, the rear joint lower end joint 11 becomes a moment arm with respect to the first rotating shaft 3. Since the mass of the weight 10 tries to raise the first arm 4, the gravity load on the first arm 4 is reduced. At this time, the mass of the weight 10, the predetermined angle φ with respect to the rear joint 9 of the rear joint lower end joint 11, and the predetermined length r are adjusted so that the gravity load is reduced most. Further, as shown in FIG. 2B, when the second rotating shaft 5 rotates and the second arm 6 becomes horizontal, the lower joint 8 is a moment arm with respect to the second rotating shaft 5. Therefore, since the weight of the weight 10 tries to lift the second arm 6, the gravity load on the second arm 6 is reduced. At this time, the mass of the weight 10, the predetermined angle φ with respect to the rear joint 9 of the rear joint lower end joint 11, and the predetermined length r are adjusted so that the gravity load is reduced most.

【0019】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、重錘10を用いて第1アーム4と第2アーム6の重
力負荷を同時に軽減する際、後節下端節11の後節9に
対する角度φ、後節下端節11の長さrを変更し、重錘
10の取付位置を最適にすることにより、最適重力負荷
軽減を得ることができる。また、重錘10の取付位置を
後節下端節11の後節9に対する所定の角度φを持たせ
ているので重錘10の質量をあまり重くしなくとも十分
に重力負荷を軽減することができる。
As described above, according to the first embodiment, when the gravitational load on the first arm 4 and the second arm 6 is simultaneously reduced by using the weight 10, the rear node 9 of the rear node and the lower node 11 of the rear node. By changing the angle φ with respect to and the length r of the rear lower end joint 11 and optimizing the mounting position of the weight 10, the optimum gravity load reduction can be obtained. Further, since the mounting position of the weight 10 is set to have a predetermined angle φ with respect to the rear node 9 of the rear node lower end node 11, the gravity load can be sufficiently reduced without making the mass of the weight 10 too heavy. .

【0020】実施の形態2.上記実施の形態1では後節
下端節11の下端に重錘10を取付け、重錘10の質
量、後節下端節11の後節9に対する角度φ、後節下端
節11の長さrを調節することにより重力負荷を軽減す
るが、この実施の形態2では、重力負荷軽減に最適な重
錘10の質量、角度φ、長さrを決定する。図3はこの
発明の実施の形態2による平行リンク式垂直多関節型ロ
ボットを示す概略図であり、図において、θ2 は第1の
回動軸3の角度(垂直軸に対する第1アーム4の角
度)、θ3 は第2の回動軸5の角度(水平軸に対する第
2アーム6の角度)、L1 は第1アーム4の長さ、L2
は第2アーム6の長さ、LW は下節8の長さ、rは後節
下端節11の長さ、φは後節9に対する後節下端節11
の角度、mc は重錘10の質量である。
Embodiment 2. In the first embodiment, the weight 10 is attached to the lower end of the rear joint lower joint 11, and the mass of the weight 10, the angle φ of the rear joint lower joint 11 with respect to the rear joint 9, and the length r of the rear joint lower joint 11 are adjusted. By doing so, the gravitational load is reduced, but in the second embodiment, the optimum mass, angle φ, and length r of the weight 10 for reducing the gravitational load are determined. FIG. 3 is a schematic view showing a parallel link type vertical articulated robot according to a second embodiment of the present invention. In the figure, .theta.2 is the angle of the first rotating shaft 3 (angle of the first arm 4 with respect to the vertical axis). ), Θ3 is the angle of the second rotating shaft 5 (the angle of the second arm 6 with respect to the horizontal axis), L1 is the length of the first arm 4, and L2 is
Is the length of the second arm 6, LW is the length of the lower joint 8, r is the length of the rear lower joint 11, and φ is the rear lower joint 11 with respect to the rear joint 9.
, Mc is the mass of the weight 10.

【0021】次に重錘10の質量mc と後節9に対する
後節下端節11の角度φ、後節下端節11の長さrを決
定する方法について説明する。まず、第1の回動軸3に
関する重力負荷軽減方式について説明する。第1の回動
軸3の減速機出力軸に加えるべきトルクt2 は概略次式
のようになる。尚、右辺について、右回りを正としてい
る。
Next, a method for determining the mass mc of the weight 10 and the angle φ of the rear lower joint 11 with respect to the rear joint 9 and the length r of the rear lower joint 11 will be described. First, a method for reducing the gravity load on the first rotating shaft 3 will be described. The torque t2 to be applied to the output shaft of the speed reducer of the first rotary shaft 3 is approximately given by the following equation. The right side is positive in the clockwise direction.

【0022】 t2 =−(Iw2+Ic2)*β2 +mw2*g*L1 *Sin(θ2 )−mc *g*r*Sin(θ2 +φ) (1)[0022]     t2 =-(Iw2 + Ic2) * β2 + mw2 * g * L1           * Sin (θ2) -mc * g * r * Sin (θ2 + φ) (1)

【0023】ここで各項の値を次のように定めている。
t2 は第1の回動軸3の減速機出力軸に加えるべきトル
ク、β2 は第1の回動軸3の減速機出力軸の角加速度、
mw2は肘(第2の回動軸5)から先の等価質量(肘にこ
の等価質量が作用すると考える)、gは重力加速度であ
る。また、Iw2は肘から先の等価質量による第1の回動
軸3まわりの慣性モーメントであり、 Iw2=mw2*L1 *L1 となる。Ic2は重錘10による第1の回動軸3まわりの
慣性モーメントであり、 Ic2=mc *r*r となる。
Here, the value of each term is defined as follows.
t2 is the torque to be applied to the reduction gear output shaft of the first rotation shaft 3, β2 is the angular acceleration of the reduction gear output shaft of the first rotation shaft 3,
mw2 is an equivalent mass from the elbow (the second rotation shaft 5) ahead (this equivalent mass is considered to act on the elbow), and g is a gravitational acceleration. Iw2 is the moment of inertia about the first rotary shaft 3 due to the equivalent mass from the elbow to the tip, and Iw2 = mw2 * L1 * L1. Ic2 is the moment of inertia of the weight 10 about the first rotation axis 3, and Ic2 = mc * r * r.

【0024】従来例3では静的な平行4節リンクのつり
合いの式から重錘の最適取付位置や質量を決定していた
が、この実施の形態2では実際にロボットが動作(作
業)をしている場合を想定し、この動作中のつり合いの
式から重錘の最適取付位置や質量を決定するものであ
る。従って、式1ではトルク、各節に作用する重力だけ
でなく、角加速度により作用する力(角運動方程式)を
も考慮している(式1中、(Iw2+Ic2)*β2 )。
In Conventional Example 3, the optimum mounting position and mass of the weight were determined from the static equilibrium formula of parallel four-bar links, but in the second embodiment, the robot actually operates (work). The optimum mounting position and mass of the weight are determined from the equation of the balance during the operation. Therefore, in Expression 1, not only the torque and the gravity acting on each node, but also the force (angular motion equation) acting by the angular acceleration is taken into consideration ((Iw2 + Ic2) * β2 in Expression 1).

【0025】式1の左辺t2 に減速機の出力tr2が加え
られたとする。ここで、tr2は第1の回動軸3の減速機
の許容最大トルクである。t2 =tr2とおいて、これを
第1の回動軸3の角加速度β2 について解けば次のよう
になる。
It is assumed that the output tr2 of the speed reducer is added to the left side t2 of the equation (1). Here, tr2 is the maximum allowable torque of the speed reducer of the first rotary shaft 3. If t2 = tr2 is set and the angular acceleration β2 of the first rotary shaft 3 is solved, the following is obtained.

【0026】 β2 =(tr2+mw2*g*L1 *Sin(θ2 )−mc *g *r*Sin(θ2 +φ))/(mw2*L1 *L1 +mc *r*r) (2)[0026]   β2 = (tr2 + mw2 * g * L1 * Sin (θ2) -mc * g         * R * Sin (θ2 + φ)) / (mw2 * L1 * L1 + mc * r * r)                                                                 (2)

【0027】上記式2に既知の値を代入する。既知の値
は、tr2(減速機の最大許容トルク)、L1 (第1アー
ム4の長さ)、mw2(肘から先の等価質量)、g(重力
加速度)である。ここで、tr2は右回りを正としてい
る。代入した結果を重錘10の質量mc 、後節下端節1
1の長さr、後節9に対する後節下端節11の角度φ、
及び第1の回動軸3の角度θ2 の関数β2plsとする。
A known value is substituted into the equation (2). Known values are tr2 (maximum allowable torque of the reduction gear), L1 (length of the first arm 4), mw2 (equivalent mass from the elbow to the tip), and g (gravitational acceleration). Here, tr2 is positive in the clockwise direction. The result of substitution is the mass mc of the weight 10 and the rear node lower node 1
1, the length r of 1, the angle φ of the posterior lower node 11 with respect to the posterior segment 9,
And a function β2pls of the angle θ2 of the first rotation shaft 3.

【0028】同様にして、上記式2に既知の値を代入す
る。既知の値は上記角加速度β2plsと同様に、tr2(減
速機の最大許容トルク)、L1 (第1アーム4の長
さ)、mw2(肘から先の等価質量)、g(重力加速度)
であるが、tr2は左回りとして、負としている。代入し
た結果を重錘10の質量mc 、後節下端節11の長さ
r、後節9に対する後節下端節11の角度φ、及び第1
の回動軸3の角度θ2 の関数β2mnsとする。
Similarly, a known value is substituted into the above equation (2). Known values are tr2 (maximum allowable torque of the reducer), L1 (length of the first arm 4), mw2 (equivalent mass from the elbow to the tip), g (gravitational acceleration), as in the case of the angular acceleration β2pls.
However, tr2 is counterclockwise and is negative. The substituted result is the mass mc of the weight 10, the length r of the rear joint lower joint 11, the angle φ of the rear joint lower joint 11 with respect to the rear joint 9, and the first
Is a function β2mns of the angle θ2 of the rotation axis 3.

【0029】角加速度β2pls 、β2mns をロボットの動
作範囲全域にわたって積分する。ロボットの動作範囲は
θ2 がθ2lからθ2uに至るまでである。θ2lはロボット
の動作範囲の下端、θ2uはロボットの動作範囲の上端で
ある。このようにして求められた関数を後節下端節11
の長さrと角度φを決定する評価関数ea2pls、ea2mns
とする。この評価関数ea2pls 、ea2mns は次のように
なる。
The angular accelerations β2pls and β2mns are integrated over the entire operating range of the robot. The operating range of the robot is from θ2l to θ2u. θ2l is the lower end of the robot motion range, and θ2u is the upper end of the robot motion range. The function obtained in this way is given by
Evaluation functions ea2pls and ea2mns that determine the length r and angle φ of
And The evaluation functions ea2pls and ea2mns are as follows.

【0030】[0030]

【数1】 [Equation 1]

【0031】尚、左回りの角加速度ea2mns に関しては
負になるため、負符号をつけているので、右回り、左回
りとも、数値が大きい方が角加速度が大きい。従って、
この評価関数ea2pls、ea2mnsが大きくなるように、後
節下端節11の長さrと角度φを決定する。
Since the counterclockwise angular acceleration ea2mns is negative and is therefore given a negative sign, the larger the numerical value is, the larger the angular acceleration is in both clockwise and counterclockwise directions. Therefore,
The length r and the angle φ of the rear lower end joint 11 are determined so that the evaluation functions ea2pls and ea2mns become large.

【0032】図4(a)は評価関数ea2pls を後節下端
節11の長さrと角度φを変数としてプロットした一例
である。但し、各部の定数は次のように定めている。 最大トルク tr2 ±3000Nm 第1アームの長さ L1 1.2m 肘から先の等価関数 mw2 150Kg 第2軸の動作範囲 θ2 ―45deg〜90deg 図4(a)のように、後節下端節11の長さrが小さい
方が評価関数ea2plsが大きくなり、角度φは評価関数
ea2pls に対して大きくは影響しない。
FIG. 4A is an example in which the evaluation function ea2pls is plotted with the length r of the rear lower end node 11 and the angle φ as variables. However, the constants of each part are defined as follows. Maximum torque tr2 ± 3000Nm Length of the first arm L1 1.2m Equivalent function from elbow to mw2 150Kg Operating range of the second axis θ2-45deg ~ 90deg As shown in Fig. 4 (a), the length of the rear end lower joint 11 The evaluation function ea2pls becomes larger as the length r becomes smaller, and the angle φ does not largely affect the evaluation function ea2pls.

【0033】図4(b)は評価関数ea2mns を後節下端
節11の長さrと角度φを変数としてプロットした一例
である。尚、各部の定数は上記図4(a)の場合と同様
である。図4(b)のように、後節下端節11の長さr
と角度φの組み合わせに対して極大値が存在する。
FIG. 4B is an example in which the evaluation function ea2mns is plotted with the length r of the rear lower end node 11 and the angle φ as variables. The constants of the respective parts are the same as in the case of FIG. As shown in FIG. 4 (b), the length r of the posterior segment lower segment 11
There is a maximum for the combination of and the angle φ.

【0034】ここでは重錘10の最適取付位置を決定す
る一例として、角加速度が小さい方の評価関数につい
て、その評価関数の角加速度が大きくなるようにする。
即ち、角加速度が小さくなる部分を避けるようにする。
この場合、評価関数ea2mns (の絶対値)が大きくなる
ようにする。従って、図4(b)の極大点が第1の回動
軸3に関して後節下端節11の長さrと角度φの最適値
となり、 r=0.24m φ=60deg となる。
Here, as an example of determining the optimum mounting position of the weight 10, for the evaluation function having the smaller angular acceleration, the angular acceleration of the evaluation function is made larger.
That is, the portion where the angular acceleration becomes small is avoided.
In this case, the evaluation function ea2mns (absolute value) is set to be large. Therefore, the maximum point in FIG. 4B is the optimum value of the length r and the angle φ of the rear joint lower joint 11 with respect to the first rotation shaft 3, and r = 0.24 m φ = 60 deg.

【0035】次に、第2の回動軸5に関する重力負荷軽
減方式について説明する。第2の回動軸5の減速機出力
軸に加えるべきトルクt3 は概略次式のようになる。
尚、右回りを正としている。
Next, a method for reducing the gravity load on the second rotating shaft 5 will be described. The torque t3 to be applied to the output shaft of the speed reducer of the second rotary shaft 5 is approximately given by the following equation.
The clockwise direction is positive.

【0036】 t3 =(Iw3+Ic3)*β3 +mw3*g*L2 *Cos(θ3 ) −mc *g*Lw *Cos(θ3 ) (5)[0036]     t3 = (Iw3 + Ic3) * β3 + mw3 * g * L2 * Cos (θ3)           -Mc * g * Lw * Cos (θ3) (5)

【0037】ここで各項の値を次のように定めている。
t3 は第2の回動軸5の減速機出力軸に加えるべきトル
ク、β3 は第2の回動軸減速機出力軸の角加速度、mw3
は手首軸12の等価質量(手首軸にこの等価質量がかか
ると考える)である。 また、Iw3は手首軸12の等価質量による第2の回動軸
5まわりの慣性モーメント Iw3=mw3*L2 *L2 Ic3は重錘10による第2の回動軸5まわりの慣性モー
メント Ic3=mc *Lw *Lw である。
Here, the value of each term is defined as follows.
t3 is the torque to be applied to the speed reducer output shaft of the second rotary shaft 5, β3 is the angular acceleration of the second rotary shaft speed reducer output shaft, mw3
Is the equivalent mass of the wrist shaft 12 (it is assumed that this equivalent mass is applied to the wrist shaft). Iw3 is the moment of inertia about the second rotation axis 5 due to the equivalent mass of the wrist shaft Iw3 = mw3 * L2 * L2 Ic3 is the moment of inertia about the second rotation axis 5 by the weight 10 Ic3 = mc * Lw * Lw.

【0038】式5では式1(第1の回動軸3に関する
式)と同様に、実際にロボットが動作(作業)をしてい
る場合を想定し、この動作中のつり合いの式から重錘1
0の最適取付位置や質量を決定している。従って、式5
ではトルク、各節に作用する重力だけでなく、角加速度
により作用する力(角運動方程式)をも考慮している
(式5中、(Iw3+Ic3)*β3 )。
In the equation 5, as in the equation 1 (the equation relating to the first rotating shaft 3), it is assumed that the robot is actually operating (working), and from the equation of the balance during this operation, the weight is calculated. 1
The optimum mounting position and mass of 0 are determined. Therefore, equation 5
Considers not only torque and gravity acting on each node, but also force (angular motion equation) acting on angular acceleration ((Iw3 + Ic3) * β3 in Equation 5).

【0039】式5の左辺t3 に減速機の出力tr3が加え
られたとする。ここで、tr3は第2の回動軸5の減速機
の許容最大トルクである。t3 =tr3とおいて、これを
第2の回動軸5の角加速度β3 について解けば次のよう
になる。
It is assumed that the output tr3 of the speed reducer is added to the left side t3 of the equation (5). Here, tr3 is the maximum allowable torque of the speed reducer of the second rotating shaft 5. If t3 = tr3 is set and the angular acceleration .beta.3 of the second rotary shaft 5 is solved, the following is obtained.

【0040】 β3 =(tr3+mw3*g*L2 *Cos(θ3 )−mc *g*Lw *Cos(θ3 ))/(mw3*L2 *L2 +mc *Lw *Lw ) (6)[0040]     β3 = (tr3 + mw3 * g * L2 * Cos (θ3) -mc * g * Lw           * Cos (θ3)) / (mw3 * L2 * L2 + mc * Lw * Lw)                                                                 (6)

【0041】上記式6の角加速度β3 に既知の値を代入
する。既知の値は、tr3(減速機の最大許容トルク)、
L2 (第2アーム6の長さ)、Lw (下節8の長さ)、
mw3(手首軸12の等価質量)、g(重力加速度)であ
る。ここで、tr3は右回りを正としている。代入した結
果を重錘10の質量mcの関数β3plsとする。
A known value is substituted for the angular acceleration β3 in the above equation 6. The known value is tr3 (the maximum allowable torque of the reducer),
L2 (length of second arm 6), Lw (length of lower section 8),
mw3 (equivalent mass of the wrist shaft 12) and g (gravitational acceleration). Here, tr3 is positive in the clockwise direction. The substituted result is a function β3pls of the mass mc of the weight 10.

【0042】同様にして、上記式6に既知の値を代入す
る。既知の値は上記角加速度β3plsと同様に、tr3(減
速機の最大許容トルク)、L2 (第2アーム6の長
さ)、Lw (下節8の長さ)、mw3(手首の等価質
量)、g(重力加速度)であるが、tr3は左回りを正と
している。代入した結果を重錘10の質量mc と第2の
回動軸5の角度θ3 の関数β3mnsとする。
Similarly, a known value is substituted into the above equation 6. The known values are tr3 (the maximum allowable torque of the reducer), L2 (the length of the second arm 6), Lw (the length of the lower section 8), and mw3 (the equivalent mass of the wrist), similar to the angular acceleration β3pls. , G (gravitational acceleration), but tr3 is positive in the counterclockwise direction. The substituted result is defined as a function β3mns of the mass mc of the weight 10 and the angle θ3 of the second rotation shaft 5.

【0043】角加速度β3pls、β3mnsをロボットの動作
範囲全域にわたって積分する。ロボットの動作範囲はθ
3 がθ3lからθ3uに至るまでである。θ3lはロボットの
動作範囲の下端、θ3uはロボットの動作範囲の上端であ
る。このようにして求められた関数を重錘10の質量m
c を決定する評価関数ea3pls 、ea3mns とする。この
評価関数ea3pls 、ea3mns は次のようになる。
The angular accelerations β3pls and β3mns are integrated over the entire operation range of the robot. Robot motion range is θ
3 is from θ3l to θ3u. θ3l is the lower end of the robot motion range, and θ3u is the upper end of the robot motion range. The mass m of the weight 10
Assume that evaluation functions ea3pls and ea3mns that determine c. The evaluation functions ea3pls and ea3mns are as follows.

【0044】[0044]

【数2】 [Equation 2]

【0045】尚、左回りの角加速度ea3mns に関しては
負になるため、負符号をつけているので、右回り、左回
りとも、数値が大きい方が角加速度が大きい。従って、
この評価関数ea3pls 、ea3mns が大きくなるように、
重錘10の質量mc を決定する。
Since the counterclockwise angular acceleration ea3mns is negative, a negative sign is attached, so that the larger the numerical value is, the larger the angular acceleration is in both clockwise and counterclockwise directions. Therefore,
In order to make the evaluation functions ea3pls and ea3mns large,
The mass mc of the weight 10 is determined.

【0046】図5は評価関数ea2pls 、ea3mns を重錘
10の質量mc を変数としてプロットした一例である。
但し、各部の定数は次のように定めている。 最大トルク tr3 ±3000Nm 第2アームの長さ L2 1.2m 肘から先の等価関数 mw3 100Kg 第2軸の動作範囲 θ3 ―15deg〜90deg 評価関数ea2pls は図5の実線で示すように、重錘10
の質量mc が大きい方が評価関数ea2pls が小さくな
る。一方、評価関数ea3mns は図5の破線で示すよう
に、重錘10の質量mc が大きい方が評価関数ea3mns
が大きくなる。
FIG. 5 is an example in which the evaluation functions ea2pls and ea3mns are plotted with the mass mc of the weight 10 as a variable.
However, the constants of each part are defined as follows. Maximum torque tr3 ± 3000Nm Length of second arm L2 1.2m Equivalent function from elbow to mw3 100Kg Operating range of second axis θ3 -15deg to 90deg Evaluation function ea2pls is weight 10 as shown by the solid line in FIG.
The evaluation function ea2pls is smaller when the mass mc of the is larger. On the other hand, the evaluation function ea3mns has a larger mass mc of the weight 10 as shown by a broken line in FIG.
Grows larger.

【0047】ここでは重錘10の質量mc を決定する一
例として、角加速度(の絶対値)が小さい部分が少なく
なるようにする。従って、右回りの評価関数ea2plsと
左回りの評価関数ea3mnsを重ね合わせ、これらの交点
が最適質量となる。この時の重錘10の質量mc は40
0Kgとなる。
Here, as an example of determining the mass mc of the weight 10, the portion where the angular acceleration (absolute value) is small is reduced. Therefore, the clockwise evaluation function ea2pls and the counterclockwise evaluation function ea3mns are superposed, and the intersection of these is the optimum mass. The mass mc of the weight 10 at this time is 40
It will be 0 kg.

【0048】尚、以上のようにして求めた重錘10の質
量mc の大きさが、例えば取り付け寸法などの点で大き
すぎる場合には、現実的な範囲で大きければ大きいほど
良いので極力重くすればよい。
If the mass mc of the weight 10 obtained as described above is too large in terms of, for example, mounting dimensions, the larger it is in a practical range, the better. Good.

【0049】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、実際にロボットが動作(作業)をしている場合を想
定し、角加速度を考慮した動作中のつり合いの式から重
錘10の最適取付位置r、φや質量mc を決定するの
で、重力負荷を軽減するために重錘10を取り付けて
も、第1の回動軸3(または第1アーム4)及び第2の
回動軸5(または第2アーム6)の角加速度の低下を防
止できる効果が得られる。
As described above, according to the second embodiment, assuming that the robot is actually operating (working), the weight 10 of the weight 10 is calculated from the equation of the balance during the operation in consideration of the angular acceleration. Since the optimum mounting positions r and φ and the mass mc are determined, even if the weight 10 is mounted to reduce the gravity load, the first rotating shaft 3 (or the first arm 4) and the second rotating shaft 3 It is possible to obtain the effect of preventing a decrease in the angular acceleration of the armature 5 (or the second arm 6).

【0050】実施の形態3.上記実施の形態2では第1
の回動軸3、第2の回動軸5の角加速度が低下しないよ
うにとの観点から評価関数を決めていたが、この実施の
形態3ではロボットの動作時間がより短くなるようにす
るという観点から評価関数を決める。図6はこの発明の
実施の形態3による垂直多関節型ロボットの第1の回動
軸3、第2の回動軸5の角速度、時間及び動作角度の関
係を示す図であり、図において、ta は加速時間、td
は減速時間、βa は(加速の)角加速度、βd は(減速
の)角加速度、θは動作角度である。ロボットの第1の
回動軸3、第2の回動軸5が、動作範囲内のある角度ま
わりに加速、減速して小さな角度動作している場合を示
している。この時の動作時間、即ち、加速時間と減速時
間の和をロボットの動作範囲全域にわたって積分した値
を評価関数とする。
Embodiment 3. In the second embodiment, the first
Although the evaluation function is determined from the viewpoint that the angular accelerations of the rotating shaft 3 and the second rotating shaft 5 do not decrease, in the third embodiment, the operation time of the robot is shortened. The evaluation function is decided from the viewpoint. FIG. 6 is a diagram showing a relationship among angular velocities, time and motion angles of a first rotary shaft 3 and a second rotary shaft 5 of a vertical articulated robot according to a third embodiment of the present invention. ta is the acceleration time, td
Is the deceleration time, βa is the (acceleration) angular acceleration, βd is the (deceleration) angular acceleration, and θ is the operating angle. It shows a case where the first rotary shaft 3 and the second rotary shaft 5 of the robot are operating at a small angle by accelerating and decelerating around a certain angle within the motion range. An operation function at this time, that is, a value obtained by integrating the sum of the acceleration time and the deceleration time over the entire operation range of the robot is used as an evaluation function.

【0051】図6から明らかなように、最大速度(図
中、Mで示している)が等しいので次式が成り立つ。
As is apparent from FIG. 6, since the maximum velocities (indicated by M in the figure) are equal, the following equation holds.

【0052】 βa *ta =βd *td (9)[0052]     βa * ta = βd * td (9)

【0053】また、動作角度θ(図中の三角形で囲まれ
る面積)を用いて次式が成り立つ。
Further, the following equation is established using the operating angle θ (area surrounded by a triangle in the figure).

【0054】 βa *ta2 /2+βd *td2 /2=θ (10)[0054] βa * ta 2/2 + βd * td 2/2 = θ (10)

【0055】上記式9と式10とから動作時間tは、From the above equations 9 and 10, the operating time t is

【0056】[0056]

【数3】 [Equation 3]

【0057】となる。ここで、第1の回動軸3に関し
て、動作時間が短くなるような評価関数を求める。上記
実施の形態2で求めた第1の回動軸3の角加速度の評価
関数ea2pls 、ea2mns (式3、式4)を上記式11に
代入して、評価関数eb2を次式のように定める。
It becomes Here, with respect to the first rotation axis 3, an evaluation function that shortens the operation time is obtained. The evaluation functions ea2pls and ea2mns (Equation 3 and Equation 4) of the angular acceleration of the first rotation shaft 3 obtained in the above-mentioned Embodiment 2 are substituted into the above Equation 11 to determine the evaluation function eb2 as the following equation. .

【0058】[0058]

【数4】 [Equation 4]

【0059】尚、この式12では係数√(2)とθの項
は除いている。また、β2mnsは負なので、正にするため
負符号をつけている。動作時間が短くなるためにはこの
評価関数eb2が小さくなればよく、そのように後節下端
節11の長さrと角度φを決定する。
In this equation 12, the coefficient √ (2) and the term of θ are excluded. Also, β2mns is negative, so a negative sign is added to make it positive. In order to shorten the operation time, it is sufficient that the evaluation function eb2 becomes small, and thus the length r and the angle φ of the rear node lower node 11 are determined.

【0060】図7(a)は評価関数eb2を後節下端節1
1の長さrと角度φを変数としてプロットした一例を示
す図である。ここで、各部の定数は上記実施の形態2の
場合と同じである。図7(a)に示すように、後節下端
節11の長さrと角度φのある組み合わせに対して極小
値が存在する。従って、その極小値における後節下端節
11の長さrと角度φの値が最適値となる。最適値は、 r=0.2m φ=8deg となる。
In FIG. 7A, the evaluation function eb2 is represented by
It is a figure which shows an example which plotted length r of 1 and angle (phi) as a variable. Here, the constants of the respective parts are the same as those in the second embodiment. As shown in FIG. 7A, there is a minimum value for a certain combination of the length r and the angle φ of the rear node lower node 11. Therefore, the values of the length r and the angle φ of the rear lower end node 11 at the minimum value are optimum values. The optimum value is r = 0.2 m φ = 8 deg.

【0061】次に第2の回動軸5に関して、動作時間が
短くなるような評価関数を求める。第1の回動軸3に関
する評価関数eb2と同様に、動作時間tは式11で与え
られ、
Next, with respect to the second rotating shaft 5, an evaluation function that shortens the operation time is obtained. Similarly to the evaluation function eb2 for the first rotation axis 3, the operation time t is given by the equation 11,

【0062】[0062]

【数5】 [Equation 5]

【0063】である。この式13(式11と同様)に上
記実施の形態2で求めた第2の回動軸5の角加速度β3p
lsとβ3mns(式7、式8)を代入して、評価関数eb3を
次のように定める。
It is The angular acceleration β3p of the second rotary shaft 5 obtained in the above-described second embodiment is calculated by the expression 13 (similar to the expression 11).
By substituting ls and β3mns (formula 7 and formula 8), the evaluation function eb3 is determined as follows.

【0064】[0064]

【数6】 [Equation 6]

【0065】尚、この式14では係数√(2)とθの項
は除いている。また、β3mnsは負なので、正にするため
負符号をつけている。動作時間が短くなるためにはこの
評価関数eb3が小さくなればよく、そのように重錘10
の質量mcを決定する。
In this equation 14, the terms of coefficient √ (2) and θ are excluded. Also, β3mns is negative, so a negative sign is added to make it positive. In order to shorten the operation time, it is sufficient that the evaluation function eb3 becomes small.
The mass mc of is determined.

【0066】図7(b)は評価関数eb3を重錘10の質
量mc を変数としてプロットした一例を示す図である。
ここで、各部の定数は上記実施の形態2の場合と同じで
ある。図7(b)に示すように、重錘10の質量mc に
対して、極小値が存在する。従って、その極小値におけ
る重錘10の質量mc の値が最適値となる。最適値は mc =240Kg となる。
FIG. 7B is a diagram showing an example in which the evaluation function eb3 is plotted with the mass mc of the weight 10 as a variable.
Here, the constants of the respective parts are the same as those in the second embodiment. As shown in FIG. 7B, there is a minimum value with respect to the mass mc of the weight 10. Therefore, the value of the mass mc of the weight 10 at the minimum value becomes the optimum value. The optimum value is mc = 240 Kg.

【0067】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、第1の回動軸3、第2の回動軸5の動作時間を用い
て評価関数を求め、それにより後節下端節11の長さ
r、角度φ、重錘10の質量mc を決定するので、重力
負荷を軽減するために重錘10を取り付けても、第1の
回動軸3(または第1アーム4)及び第2の回動軸5
(または第2アーム6)の動作時間を短縮できる効果が
得られる。また、ロボットの第1の回動軸3、第2の回
動軸5が角速度の上限にすぐに達するような場合(小さ
な角度動作で角速度の上限に達するような場合)、上記
実施の形態2で示した角加速度を用いる方法よりも効率
よく重力負荷を軽減することができる。
As described above, according to the third embodiment, the evaluation function is obtained by using the operating time of the first rotary shaft 3 and the second rotary shaft 5, and the rear node lower end node 11 Since the length r, the angle φ, and the mass mc of the weight 10 are determined, even if the weight 10 is attached to reduce the gravity load, the first rotating shaft 3 (or the first arm 4) and the 2 rotation axis 5
The effect that the operating time of (or the second arm 6) can be shortened is obtained. In the case where the first rotary shaft 3 and the second rotary shaft 5 of the robot reach the upper limit of the angular velocity immediately (the upper limit of the angular velocity is reached by a small angular movement), the second embodiment described above is used. It is possible to reduce the gravity load more efficiently than the method using the angular acceleration shown in.

【0068】実施の形態4.上記実施の形態2及び3で
はロボットが第1の回動軸3、第2の回動軸5の動作範
囲全域(θ2l≦θ≦θ2u,θ3l≦θ≦θ3u)に動作した
場合を想定し、この範囲内で角加速度又は動作時間を積
分した値を評価関数として用いた。しかし、この評価関
数は実際に作業するときには手首軸12が到達しないよ
うな範囲まで積分の範囲に含めている。そこで、この実
施の形態4では、実際にロボットが作業する動作範囲に
限定し、評価関数を求める。図8はこの発明の実施の形
態4による垂直多関節型ロボットの実際の動作範囲を示
す図である。図中の各点は、ロボットの第1の回動軸3
及び第2の回動軸5をそれぞれの軸の動作範囲内で5度
ずつ動かしたときの手首軸12位置をプロットしたもの
である。また、長方形で囲まれた部分は、ロボットが実
際に作業する動作範囲を示すものである。
Fourth Embodiment In the second and third embodiments described above, it is assumed that the robot operates in the entire operating range (θ2l ≦ θ ≦ θ2u, θ3l ≦ θ ≦ θ3u) of the first rotating shaft 3 and the second rotating shaft 5, A value obtained by integrating the angular acceleration or the operation time within this range was used as the evaluation function. However, this evaluation function includes the range where the wrist axis 12 does not reach during the actual work in the range of integration. Therefore, in the fourth embodiment, the evaluation function is obtained by limiting the operation range in which the robot actually works. FIG. 8 is a diagram showing an actual operating range of a vertical articulated robot according to Embodiment 4 of the present invention. Each point in the figure is the first rotation axis 3 of the robot.
And the position of the wrist shaft 12 when the second rotation shaft 5 is moved by 5 degrees within the operating range of each shaft. Further, the portion surrounded by the rectangle shows the movement range in which the robot actually works.

【0069】ロボットが第1の回動軸3、第2の回動軸
5の動作範囲全域に動作した場合、手首軸12が動作可
能な範囲は図中の点が描くような三日月状の範囲である
が、実際にロボットが作業する動作範囲は、図中の長方
形で囲まれた部分であることが多い。従って、図中の長
方形で囲まれた部分について角加速度又は動作時間を積
分し、この値を評価関数として用いる。
When the robot operates in the entire operating range of the first rotating shaft 3 and the second rotating shaft 5, the range in which the wrist shaft 12 can operate is a crescent-shaped range as shown by the points in the figure. However, the operating range in which the robot actually works is often the part surrounded by the rectangle in the figure. Therefore, the angular acceleration or the operation time is integrated for the part surrounded by the rectangle in the figure, and this value is used as the evaluation function.

【0070】図8の長方形で囲まれた範囲内の点の座標
を(X,Z)とし、手首軸12がこの点(X,Z)に到
達しているときの第1の回動軸3と第2の回動軸5の角
度を図9に示すように(θ2 ,θ3 )とすると、手首軸
12の座標(x,z)は、第1アーム4の長さL1 、第
2アーム6の長さL2 を用いて次のように表すことがで
きる。
The coordinates of a point within the range enclosed by the rectangle in FIG. 8 are (X, Z), and the first rotation axis 3 when the wrist axis 12 reaches this point (X, Z). If the angle between the second rotation axis 5 and the second rotation axis 5 is (θ2, θ3) as shown in FIG. 9, the coordinates (x, z) of the wrist axis 12 are the length L1 of the first arm 4 and the second arm 6 It can be expressed as follows using the length L2 of

【0071】 X=SX +L1 Sin(θ2 )+L2 Cos(θ3 )+WX (15) Z=SZ +L1 Cos(θ2 )−L2 Sin(θ3 )−WZ (16)[0071]   X = SX + L1 Sin (θ2) + L2 Cos (θ3) + WX (15)   Z = SZ + L1 Cos (θ2) -L2 Sin (θ3) -WZ (16)

【0072】但し、(Sx ,Sz )はロボットの肩(第
1の回動軸3)の座標、(Wx ,Wz )はロボットの手
首軸12のオフセット座標である。上記関係式(式1
5、式16)を用いて、図中の長方形で囲まれた範囲内
の座標に対する第1の回動軸3、第2の回動軸5の角度
θ2 、θ3 を求め、上記実施の形態2及び3と同様にし
て評価関数を求め、後節下端節11の長さrと角度φ、
重錘10の質量mc を最適化すればよい。尚、図中の長
方形で囲まれた範囲内の座標を与えるとき、この範囲内
で一定間隔の格子点の座標を与えてもよく、また具体的
に作業が決まっていてロボットの軌道が決まっていると
きはその軌道を与えてもよく、さらにモンテカルロ法を
用いて乱数で与えてもよい。
However, (Sx, Sz) is the coordinate of the shoulder (first rotation axis 3) of the robot, and (Wx, Wz) is the offset coordinate of the wrist axis 12 of the robot. The above relational expression (Equation 1
5, the equation 16) is used to determine the angles θ2 and θ3 of the first rotary shaft 3 and the second rotary shaft 5 with respect to the coordinates within the range enclosed by the rectangle in the figure, and the above-described Embodiment 2 is used. The evaluation function is obtained in the same manner as in Steps 3 and 3, and the length r and the angle φ of the rear section lower section 11 are
The mass mc of the weight 10 may be optimized. In addition, when giving the coordinates within the range enclosed by the rectangle in the figure, the coordinates of the grid points at regular intervals may be given within this range, and the work is specifically decided and the trajectory of the robot is decided. When it is present, its orbit may be given, or may be given as a random number using the Monte Carlo method.

【0073】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、ロボットが実際に作業する動作範囲に限って評価関
数を求め、それにより後節下端節11の長さr、角度φ
及び重錘10の質量mc を決定するので、さらに効率よ
く重力負荷を軽減することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the evaluation function is obtained only within the motion range in which the robot actually works, and the length r and the angle φ of the rear node lower node 11 are thereby obtained.
Since the mass mc of the weight 10 is determined, the gravity load can be reduced more efficiently.

【0074】尚、上記実施の形態2、3及び4におい
て、mw2を単に肘から先の等価質量、mw3を単に手首軸
12の等価質量としたが、ロボットの用途が溶接ロボッ
ト、塗装ロボットなどであり、手先に持つものがそれぞ
れ溶接ガン、塗装スプレーなどと決まっており、手先の
質量が一定である場合には、mw2は手先の質量を含む肘
から先の等価質量、mw3は手先の質量を含む手首軸12
の等価質量となる。また、ロボットが組み立てロボッ
ト、パレタイズロボットなどであり、手先のロボットハ
ンドにワークを持っているときと、ワークを持っていな
いときがあるような場合には、どちらの場合にも適当な
重力補償が働くように、例えば、mw2はワークの質量の
1/2を含む肘から先の等価質量、mw3はワークの質量
の1/2を含む手首軸12の等価質量となる。
Although mw2 is simply the equivalent mass from the elbow to the tip and mw3 is simply the equivalent mass of the wrist shaft 12 in the above-described second, third and fourth embodiments, the robot can be used for welding robots, painting robots and the like. Yes, if the hand has a welding gun, paint spray, etc., and the mass of the hand is constant, mw2 is the equivalent mass from the elbow to the mass including the hand, and mw3 is the mass of the hand. Including wrist axis 12
Becomes the equivalent mass of. In addition, when the robot is an assembly robot, a palletizing robot, etc., and there is a case where the robot hand near the hand has a work and there is a case where it does not have a work, proper gravity compensation is provided in both cases. As it works, for example, mw2 is the equivalent mass from the elbow to the end including the half of the work mass, and mw3 is the equivalent mass of the wrist shaft 12 including the half of the work mass.

【0075】尚、上記実施の形態2及び3において、評
価関数としてロボットの動作範囲にわたる角加速度又は
動作時間の積分値を用いたが、積分値でなく適当な間隔
で与えた角度に対する角加速度又は動作時間の総和
(Σ)を用いてもよい。
In the second and third embodiments described above, the angular acceleration over the motion range of the robot or the integrated value of the motion time is used as the evaluation function, but the angular acceleration for the angle given at an appropriate interval is used instead of the integrated value. You may use the sum total (Σ) of operating time.

【0076】尚、上記実施の形態2、3及び4におい
て、トルクの限界値(最大値)として、減速機の許容最
大トルクを用いたが、場合によってはモータの最大トル
クを用いてもよい。
Although the allowable maximum torque of the speed reducer is used as the torque limit value (maximum value) in the second, third, and fourth embodiments, the maximum torque of the motor may be used in some cases.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、後節下端節の後節に対する角度、後節下端節の長
さ及び重錘の質量を、第1の回動軸及び第2の回動軸の
角加速度、第1の回動軸及び第2の回動軸のトルク、及
び第1アーム、第2アーム、下節及び後節下端節に作用
する重力により決定するように構成したので、実際にロ
ボットが動作(作業)をしている場合を想定し、角加速
度を考慮した動作中のつり合いの式から重錘の最適取付
位置や質量を決定でき、また重力負荷を軽減するために
重錘を取り付けても、第1の回動軸(または第1アー
ム)及び第2の回動軸(または第2アーム)の角加速度
の低下を防止できる効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the angle of the rear joint lower joint with respect to the rear joint, the length of the rear joint lower joint,
Of the first rotary shaft and the second rotary shaft.
Angular acceleration, torques of the first rotary shaft and the second rotary shaft, and
And 1st arm, 2nd arm, lower joint and rear joint lower joint
Since it is configured to determine by the gravity to
Angular acceleration assuming that the bot is operating (working)
Optimal mounting of the weight based on the balance equation during operation considering the degree
To determine position and mass, and to reduce gravity load
Even if the weight is attached, the first rotating shaft (or the first arm)
Acceleration of the second rotation axis (or second arm)
Is effective in preventing the decrease of

【0078】請求項記載の発明によれば、後節下端節
の後節に対する角度、後節下端節の長さ及び重錘の質量
を、第1の回動軸及び第2の回動軸の動作時間、第1の
回動軸及び第2の回動軸の角加速度、第1の回動軸及び
第2の回動軸のトルク、及び第1アーム、第2アーム、
下節及び後節下端節に作用する重力により決定するよう
に構成したので、各回動軸の動作時間を用いて評価関数
を求め、それにより後節下端節の長さ、角度、重錘の質
量を決定でき、重力負荷を軽減するために重錘を取り付
けても、第1の回動軸(または第1アーム)及び第2の
回動軸(または第2アーム)の動作時間を短縮できる効
果がある。また、ロボットの回動軸が角速度の上限にす
ぐに達するような場合(小さな角度動作で角速度の上限
に達するような場合)、角加速度を用いる方法よりも効
率よく重力負荷を軽減することができる効果がある。
According to the second aspect of the present invention, the angle of the rear section lower end section with respect to the rear section, the length of the rear section lower end section and the mass of the weight are determined by the first rotating shaft and the second rotating shaft. Operating time, angular accelerations of the first rotation shaft and the second rotation shaft, torques of the first rotation shaft and the second rotation shaft, and the first arm, the second arm,
Since it is configured to be determined by the gravity acting on the lower section and the lower section of the rear section, the evaluation function is obtained using the operating time of each rotation axis, and the length, angle, and mass of the weight of the lower section of the rear section The effect that the operation time of the first rotation shaft (or the first arm) and the second rotation shaft (or the second arm) can be shortened even if the weight is attached to reduce the gravity load. There is. Further, when the rotation axis of the robot reaches the upper limit of the angular velocity immediately (when the upper limit of the angular velocity is reached by a small angular motion), the gravity load can be reduced more efficiently than the method using the angular acceleration. effective.

【0079】請求項記載の発明によれば、ロボットが
実際に作業する動作範囲を限定し、後節下端節の後節に
対する角度、上記後節下端節の長さ及び重錘の質量を決
定するように構成したので、ロボットが実際に作業する
動作範囲に限って評価関数を求め、それにより後節下端
節の長さ、角度及び重錘の質量を決定するので、さらに
効率よく重力負荷を軽減することができる効果がある。
According to the third aspect of the invention, the range of motion in which the robot actually works is limited, and the angle of the rear joint lower joint to the rear joint, the length of the rear joint lower joint and the mass of the weight are determined. Since the robot is configured to do so, the evaluation function is obtained only within the motion range in which the robot actually works, and the length, angle, and mass of the weight of the rear and lower joints are determined by the evaluation function. There is an effect that can be reduced.

【0080】請求項4記載の発明によれば、ロボットが
実際に作業する動作範囲を限定し、後節下端節の後節に
対する角度、上記後節下端節の長さ及び重錘の質量を決
定するように構成したので、ロボットが実際に作業する
動作範囲に限って評価関数を求め、それにより後節下端
節の長さ、角度及び重錘の質量を決定するので、さらに
効率よく重力負荷を軽減することができる効果がある。
According to the invention described in claim 4, the range of motion in which the robot actually works is limited, and the angle of the rear joint lower joint to the rear joint, the length of the rear joint lower joint and the mass of the weight are determined. Since the robot is configured to do so, the evaluation function is obtained only within the motion range in which the robot actually works, and the length, angle, and mass of the weight of the rear and lower joints are determined by the evaluation function. There is an effect that can be reduced.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による平行リンク式
垂直多関節型ロボットを示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a parallel link type vertical articulated robot according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1による平行リンク式
垂直多関節型ロボットの動作説明をするための概略図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the parallel link type vertical articulated robot according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態2による平行リンク式
垂直多関節型ロボットを示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a parallel link type vertical articulated robot according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 評価関数e2pls、e2mnsを後節下端節の長さ
rと角度φを変数としてプロットした一例を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing an example in which the evaluation functions e2pls and e2mns are plotted with the length r of the rear node and the lower node and the angle φ as variables.

【図5】 評価関数ea2pls、ea3mnsを重錘の質量mc
を変数としてプロットした一例を示す図である。
[Fig. 5] Evaluation functions ea2pls, ea3mns are weight mass mc
It is a figure which shows an example which plotted as a variable.

【図6】 この発明の実施の形態3による垂直多関節型
ロボットの第1の回動軸、第2の回動軸の角速度、時間
及び動作角度の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship among angular velocities, time and motion angles of a first rotary shaft and a second rotary shaft of a vertical articulated robot according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 評価関数eb2を後節下端節の長さrと角度φ
を変数としてプロットした一例を示す図及び評価関数e
b3を重錘の質量mc を変数としてプロットした一例を示
す図である。
FIG. 7 shows the evaluation function eb2 as the angle r and the length r of the lower node of the rear node.
Showing an example in which P is plotted as a variable and an evaluation function e
It is a figure which shows an example which plotted b3 using the mass mc of a weight as a variable.

【図8】 この発明の実施の形態4による垂直多関節型
ロボットの実際の動作範囲を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an actual operating range of a vertical articulated robot according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態4による垂直多関節型
ロボットを示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a vertical articulated robot according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 従来の多関節型ロボットを示す構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional articulated robot.

【図11】 実開平1―121682号公報に示された
平行リンク式垂直多関節型ロボットを示す構成図であ
る。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a parallel link type vertical articulated robot disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-112682.

【図12】 特公平7−16903号公報に示された多
関節型ロボットの重力バランサを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a gravity balancer of an articulated robot disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-16903.

【図13】 従来のバネを用いた垂直多関節型ロボット
を示す構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram showing a vertical articulated robot using a conventional spring.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ロボット胴部、3 第1の回動軸、4 第1アー
ム、5 第2の回動軸、6 第2アーム、8 下節、9
後節、10 重錘、11 後節下端節、12手首軸
(把持手段)、13 ハンド(把持手段)、14 ワー
ク。
2 robot body, 3 first rotation axis, 4 first arm, 5 second rotation axis, 6 second arm, 8 lower section, 9
Rear section, 10 weights, 11 rear section lower end section, 12 wrist axis (holding means), 13 hands (holding means), 14 works.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロボット胴部に鉛直面内で回動自在に保
持された第1の回動軸と、一端が上記第1の回動軸に係
止され、上記第1の回動軸回りに回動する第1アーム
と、該第1アームの他端に鉛直面内で回動自在に保持さ
れた第2の回動軸と、一端にワークを保持する把持手段
を有し、上記第2の回動軸に係止され、上記第2の回動
軸を中心にして回動する第2アームと、一端が上記第1
の回動軸回りに回動自在で且つ上記第2アームと平行に
なるよう上記第1の回動軸に係止された下節と、一端が
上記第2アームの他端に支持される一方、他端が上記下
節の他端に支持され、上記第1アーム及び上記第2アー
ム並びに下節とともに平行4節リンクを形成する後節
と、一端が上記後節と所定の角度を保持するよう上記後
節の他端に取り付けられた後節下端節と、該後節下端節
の他端に取り付けられた重鍾とを備えた多関節型ロボッ
において、後節下端節の後節に対する角度、上記後節
下端節の長さ及び重錘の質量を、第1の回動軸及び第2
の回動軸の角加速度、第1の回動軸及び第2の回動軸の
トルク、及び第1アーム、第2アーム、下節及び後節下
端節に作用する重力により決定することを特徴とする多
関節型ロボット。
1. A first rotary shaft rotatably held on a robot body in a vertical plane, and one end of which is locked to the first rotary shaft to rotate around the first rotary shaft. A first arm that rotates in a vertical direction, a second rotation shaft that is rotatably held at the other end of the first arm in a vertical plane, and a gripping means that holds a workpiece at one end. A second arm which is locked to the second rotation shaft and rotates about the second rotation shaft, and one end of which is the first arm.
Of the lower arm, which is rotatable about its rotation axis and is locked to the first rotation axis so as to be parallel to the second arm, and one end of which is supported by the other end of the second arm. , The other end is supported by the other end of the lower joint, and forms a parallel four-joint link with the first arm, the second arm, and the lower joint, and one end holds a predetermined angle with the rear joint. In the articulated robot having a rear joint lower end joint attached to the other end of the rear joint and a heavy sledge attached to the other end of the rear joint lower end joint, the angle with respect to the rear joint of the rear joint lower joint , Above
The length of the lower end node and the mass of the weight are set to the first rotary shaft and the second rotary shaft.
Of the rotation axis of the first rotation axis and the second rotation axis of
Torque and 1st arm, 2nd arm, lower joint and lower joint
Many characterized by being determined by gravity acting on end nodes
Articulated robot.
【請求項2】 ロボット胴部に鉛直面内で回動自在に保
持された第1の回動軸と、一端が上記第1の回動軸に係
止され、上記第1の回動軸回りに回動する第1アーム
と、該第1アームの他端に鉛直面内で回動自在に保持さ
れた第2の回動軸と、一端にワークを保持する把持手段
を有し、上記第2の回動軸に係止され、上記第2の回動
軸を中心にして回動する第2アームと、一端が上記第1
の回動軸回りに回動自在で且つ上記第2アームと平行に
なるよう上記第1の回動軸に係止された下節と、一端が
上記第2アームの他端に支持される一方、他端が上記下
節の他端に支持され、上記第1アーム及び上記第2アー
ム並びに下節とともに平行4節リンクを形成する後節
と、一端が上記後節と所定の角度を保持するよう上記後
節の他端に取り付けられた後節下端節と、該後節下端節
の他端に取り付けられた重錘とを備えた多関節型ロボッ
トにおいて、後節下端節の後節に対する角度、上記後節
下端節の長さ及び重錘の質量を、第1の回動軸及び第2
の回動軸の動作時間、第1の回動軸及び第2の回動軸の
角加速度、第1の回動軸及び第2の回動軸のトルク、及
び第1アーム、第2アーム、下節及び後節下端節に作用
する重力により決定することを特徴とする多関節型ロボ
ツト。
2. A robot body is rotatably held in a vertical plane.
The held first rotating shaft and one end of which is engaged with the first rotating shaft.
A first arm that is stopped and rotates about the first rotation axis.
And the other end of the first arm is rotatably held in the vertical plane.
Second rotating shaft and gripping means for holding the work at one end
And is locked to the second rotation shaft and has the second rotation.
A second arm that rotates about an axis and one end of the first arm
Is rotatable about the rotation axis of and parallel to the second arm.
So that the lower joint locked to the first rotating shaft and one end
The other end of the second arm is supported while the other end is the lower part.
The first arm and the second arm are supported by the other end of the node.
Posterior segment that forms a parallel four-segment link with
And one end of the rear section to maintain a certain angle with the latter section.
A rear node lower end node attached to the other end of the node and the rear node lower end node
An articulated robot with a weight attached to the other end of
The angle with respect to the rear segment of the rear segment, the lower segment of the rear segment, the length of the lower segment of the rear segment and the mass of the weight,
Operating time of the rotating shaft, angular acceleration of the first rotating shaft and the second rotating shaft, torque of the first rotating shaft and the second rotating shaft, and the first arm, the second arm, An articulated robot characterized by being determined by gravity acting on the lower node and the lower node of the posterior segment.
【請求項3】 ロボットが実際に作業する動作範囲を限
定し、後節下端節の後節に対する角度、上記後節下端節
の長さ及び質量を決定することを特徴とする請求項
たは請求項記載の多関節型ロボット。
Wherein limiting the operating range of the robot is actually working, the angle with respect to sections of the rear section section bottom, claim 1 or claim, characterized in that the length and mass of the rear section clause bottom Item 2. The articulated robot according to item 2 .
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