JP5104456B2 - Frogleg arm robot - Google Patents
Frogleg arm robot Download PDFInfo
- Publication number
- JP5104456B2 JP5104456B2 JP2008079562A JP2008079562A JP5104456B2 JP 5104456 B2 JP5104456 B2 JP 5104456B2 JP 2008079562 A JP2008079562 A JP 2008079562A JP 2008079562 A JP2008079562 A JP 2008079562A JP 5104456 B2 JP5104456 B2 JP 5104456B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- arm
- arm portion
- driven
- hand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
本発明は、搬送対象物をハンド部に載置した状態にて移送するフロッグレッグアームロボットに関するものである。 The present invention relates to a frog-leg-arm robot that transfers an object to be conveyed while being placed on a hand unit.
従来から、所定の搬送対象物をハンド部に載置した状態にて移送するアームロボットが用いられている。このようなアームロボットの中には、同期して動く2本のアーム部によってハンド部が支持された、いわゆるフロッグレッグアームロボットがある(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記フロッグレッグアームロボットは、その伸縮時においてハンド部の姿勢を一定にするため、ハンド部に接続された2本のアーム部の先端にそれぞれ歯車を設け、その歯車を互いに噛合させて、2本のアーム部の同期をとる構成を採用している。
しかしながら、当該歯車を用いて同期をとる構成では、搬送対象物の重量等に応じて負荷が増大すると、その負荷に応じた大きい歯車を用いる必要があり、フロッグレッグアームロボットの重量が大きくなってしまう。また、歯車と歯車との噛合間に存するガタが、アーム部の動作の円滑さを阻害するため、ハンド部の位置決め精度も低下する。また、歯車の組み付け部品の位置精度も必要となり組立が煩雑となる。さらに、精密部品等を扱うクリーンルームでは、歯車からの発塵を防止するため、歯車を覆うカバーリングが必要となるといった問題がある。
By the way, the frog-leg-arm robot is provided with gears at the tips of the two arm parts connected to the hand part in order to make the posture of the hand part constant during expansion and contraction, and the gears mesh with each other, The structure which synchronizes two arm parts is employ | adopted.
However, in a configuration in which synchronization is performed using the gears, if the load increases according to the weight of the object to be transported, it is necessary to use a large gear according to the load, which increases the weight of the frog leg arm robot. End up. Moreover, since the play which exists between meshing of a gear and a gear inhibits the smoothness of operation | movement of an arm part, the positioning accuracy of a hand part also falls. Further, the positional accuracy of the assembly parts of the gear is also required, and the assembly becomes complicated. Furthermore, in a clean room that handles precision parts and the like, there is a problem that a cover ring that covers the gears is required to prevent dust generation from the gears.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、2本のアーム部の先端に歯車等の機械的構造を設けずに2本のアーム部の同期をとり、ハンド部の姿勢を一定にすることができるフロッグレッグアームロボットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the two arm portions are synchronized without providing a mechanical structure such as a gear at the tip of the two arm portions, and the posture of the hand portion is constant. An object of the present invention is to provide a frog-leg-arm robot that can be used.
上記の課題を解決するために、本発明は、一対になって設けられ、第1モータの駆動によって基準平面に沿って互いに逆方向に揺動する第1駆動アーム部及び第2駆動アーム部と、上記第1駆動アーム部の揺動端部に一端部が回転自在に接続され上記基準平面に沿って揺動可能な第1従動アーム部及び上記第2駆動アーム部の揺動端部に一端部が回転自在に接続され上記基準平面に沿って揺動可能な第2従動アーム部と、上記第1従動アーム部の他端部及び上記第2従動アーム部の他端部が回転自在に接続されるハンド部とを備えるフロッグレッグアームロボットであって、上記第1駆動アーム部と第1従動アーム部とが接続される第1接続部及び第1従動アーム部と上記ハンド部とが接続される第2接続部のいずれか一方に駆動力を供給する第2モータと、上記第2駆動アーム部と第2従動アーム部とが接続される第3接続部及び第2従動アーム部と上記ハンド部とが接続される第4接続部のいずれか一方に駆動力を供給する第3モータと、上記第1モータの駆動に応じて上記第2モータ及び上記第3モータの駆動を制御する制御装置とを有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、第1モータの駆動に応じた第2モータ及び第3モータの駆動により、電気的にアーム部の同期をとることができる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a first drive arm unit and a second drive arm unit that are provided in a pair and swing in opposite directions along a reference plane by driving a first motor. One end is rotatably connected to the swing end of the first drive arm, and one end is connected to the swing end of the first drive arm and the second drive arm that can swing along the reference plane. The second driven arm portion that is rotatably connected and swingable along the reference plane, the other end portion of the first driven arm portion, and the other end portion of the second driven arm portion are rotatably connected. A frog-leg-arm robot including a first handed arm and a first driven arm connected to the first driven arm and the first driven arm. Supply driving force to one of the second connecting parts Any one of the second motor, the third connecting portion to which the second driving arm portion and the second driven arm portion are connected, and the fourth connecting portion to which the second driven arm portion and the hand portion are connected. A configuration is adopted in which a third motor that supplies a driving force and a control device that controls the driving of the second motor and the third motor according to the driving of the first motor are employed.
By adopting such a configuration, in the present invention, the arm portions can be electrically synchronized by driving the second motor and the third motor in accordance with the driving of the first motor.
また、本発明では、上記第2モータの回転角度を検出する第1検出装置と、上記第3モータの回転角度を検出する第2検出装置とを備え、上記制御装置は、上記第1検出装置の検出結果及び上記第2検出装置の検出結果に基づいて、上記第2モータ及び上記第3モータの駆動を同期させるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、第2モータ及び第3モータのそれぞれの回転角度を検出しながら第2モータ及び第3モータを駆動させることができるため、アーム部の同期を精度良くとることができる。
The present invention further includes a first detection device that detects a rotation angle of the second motor and a second detection device that detects a rotation angle of the third motor, and the control device includes the first detection device. Based on this detection result and the detection result of the second detection device, a configuration is adopted in which the driving of the second motor and the third motor is synchronized.
By adopting such a configuration, in the present invention, the second motor and the third motor can be driven while detecting the respective rotation angles of the second motor and the third motor. It can be taken with high accuracy.
また、本発明では、上記制御装置は、上記第1検出装置の検出結果及び上記第2検出装置の検出結果に基づいて、上記ハンド部に対する上記第1従動アーム部の回転角度と、上記ハンド部に対する上記第2従動アーム部の回転角度とが、所定の基準線を挟んで対称となるように上記第2モータ及び上記第3モータの駆動を同期させるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、ハンド部の姿勢を一定に保ちつつ基準線に沿って正確に移動させることができる。
In the present invention, the control device may be configured such that, based on a detection result of the first detection device and a detection result of the second detection device, a rotation angle of the first driven arm portion with respect to the hand portion, and the hand portion. A configuration is adopted in which the driving of the second motor and the third motor is synchronized so that the rotation angle of the second driven arm portion with respect to the rotation is symmetrical with respect to a predetermined reference line.
By adopting such a configuration, in the present invention, it is possible to accurately move the hand unit along the reference line while keeping the posture of the hand unit constant.
また、本発明では、上記第2モータは、上記第1駆動アーム部及び上記第1従動アーム部のいずれか一方の内部に設けられ、上記第3モータは、上記第2駆動アーム部及び上記第2従動アーム部のいずれか一方の内部に設けられるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、アーム部内部にモータを設けることで発塵をより確実に防止することができると共に、外形のスリム化を図ることができる。
In the present invention, the second motor is provided in one of the first drive arm portion and the first driven arm portion, and the third motor is provided with the second drive arm portion and the first drive arm portion. The structure of being provided inside either one of the two driven arm portions is adopted.
By adopting such a configuration, in the present invention, by providing a motor inside the arm portion, it is possible to prevent dust generation more reliably and to make the outer shape slim.
本発明によれば、一対になって設けられ、第1モータの駆動によって基準平面に沿って互いに逆方向に揺動する第1駆動アーム部及び第2駆動アーム部と、上記第1駆動アーム部の揺動端部に一端部が回転自在に接続され上記基準平面に沿って揺動可能な第1従動アーム部及び上記第2駆動アーム部の揺動端部に一端部が回転自在に接続され上記基準平面に沿って揺動可能な第2従動アーム部と、上記第1従動アーム部の他端部及び上記第2従動アーム部の他端部が回転自在に接続されるハンド部とを備えるフロッグレッグアームロボットであって、上記第1駆動アーム部と第1従動アーム部とが接続される第1接続部及び第1従動アーム部と上記ハンド部とが接続される第2接続部のいずれか一方に駆動力を供給する第2モータと、上記第2駆動アーム部と第2従動アーム部とが接続される第3接続部及び第2従動アーム部と上記ハンド部とが接続される第4接続部のいずれか一方に駆動力を供給する第3モータと、上記第1モータの駆動に応じて上記第2モータ及び上記第3モータの駆動を制御する制御装置とを有するという構成を採用することによって、第1モータの駆動に応じた第2モータ及び第3モータの駆動により、電気的にアーム部の同期をとることができる。
したがって、本発明は、2本のアーム部の先端に歯車等の機械的構造を設けずに2本のアーム部の同期をとり、ハンド部の姿勢を一定にすることができるフロッグレッグアームロボットを提供することができる。
つまり、本発明では、歯車同士の機械的接触による発塵が防止されるためハンド部におけるカバーリングが不要となり、且つ、組み付け精度が求められる重量の大きな歯車を設ける必要は無くなるため、フロッグレッグアームの軽量化及び組立の円滑化を図ることができる効果がある。さらに、本発明では、構成上ガタが生じても第2モータ及び第3モータの駆動により、そのガタを最小に補正できるので、ハンド部の位置決め精度を向上させると共に動作の円滑化が図れる効果がある。
According to the present invention, the first drive arm unit and the second drive arm unit that are provided as a pair and swing in opposite directions along the reference plane by driving the first motor, and the first drive arm unit. One end is rotatably connected to the swing end of the first driven arm and the second drive arm that is swingable along the reference plane. A second driven arm portion swingable along the reference plane; and a hand portion to which the other end portion of the first driven arm portion and the other end portion of the second driven arm portion are rotatably connected. A frog-leg-arm robot, which is any one of a first connection part to which the first drive arm part and the first driven arm part are connected and a second connection part to which the first driven arm part and the hand part are connected. A second motor for supplying driving force to one of the two, A third motor for supplying a driving force to any one of a third connecting portion to which the driving arm portion and the second driven arm portion are connected and a fourth connecting portion to which the second driven arm portion and the hand portion are connected. And a control device that controls the driving of the second motor and the third motor in accordance with the driving of the first motor, thereby adopting a second motor corresponding to the driving of the first motor, and The arm unit can be electrically synchronized by driving the third motor.
Accordingly, the present invention provides a frog-leg arm robot that can synchronize the two arm portions without providing a mechanical structure such as a gear at the tips of the two arm portions and can keep the posture of the hand portion constant. Can be provided.
In other words, in the present invention, dust generation due to mechanical contact between gears is prevented, so there is no need for a cover in the hand part, and there is no need to provide a heavy gear that requires assembly accuracy. There is an effect that the weight can be reduced and the assembly can be facilitated. Furthermore, in the present invention, even if a play is generated due to the structure, the play can be corrected to the minimum by driving the second motor and the third motor, so that the positioning accuracy of the hand part can be improved and the operation can be smoothed. is there.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
図1は、本発明の実施形態におけるフロッグレッグアームロボットRの概略構成を示す平面図である。図2は、本発明の実施形態におけるフロッグレッグアームロボットRの概略構成を示す側面図である。図3は、本発明の実施形態におけるフロッグレッグアームロボットRの機能構成を示したブロック図である。
図1に示すように、本実施形態のフロッグレッグアームロボットRは、本体部1と、アーム部2と、ハンド部3と、制御部(制御装置)4とを備えている。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a frog-leg-arm robot R in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the frog-leg-arm robot R in the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the frog-leg-arm robot R in the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the frog-leg arm robot R of this embodiment includes a main body 1, an
本体部1は、図2に示すように、例えばスタッカクレーンのケージ等の基部B上に回転可能に設置される。本体部1には、アーム部2をそれぞれ揺動させることによってハンド部3を水平面(基準平面)に沿って前後に移動させるための駆動装置5が設けられている。駆動装置5は、図1に示すように、第1メインモータ(第1モータ)51及び第2メインモータ(第1モータ)52を備えている。第1メインモータ51は、出力軸の回転角度を検出するエンコーダを備えるサーボモータである。一方の第2メインモータ52も、第1メインモータ51と同一の構成のサーボモータである。
As shown in FIG. 2, the main body 1 is rotatably installed on a base B such as a cage of a stacker crane. The main body portion 1 is provided with a driving device 5 for moving the
アーム部2は、本体部1の幅方向において対称に配置された一対のアーム部21、22とで構成されている。なお、以下の説明においては、アーム部21を第1アーム部21と称し、アーム部22を第2アーム部22と称する。
The
第1アーム部21は、第1駆動アーム部23と、第1従動アーム部24とで構成されている。第1駆動アーム部23の一端部は、本体部1に設けられた第1メインモータ51の出力軸に固定されている。第1駆動アーム部23は、第1メインモータ51が回転駆動することにより、水平面に沿ってその他端部(揺動端部)が、その一端部を通り水平面に垂直に延びる軸線回りに揺動可能である。なお、第1駆動アーム部23と第1メインモータ51とが接続される関節を第1肩ジョイント部6aと称する。
第1従動アーム部24は、その一端部が第1駆動アーム部23の他端部に回転自在に接続され、その一端部を通り水平面に垂直に延びる軸線回りに、その他端部が水平面に沿って揺動可能である。なお、第1駆動アーム部23と第1従動アーム部24とが接続される関節を第1肘ジョイント部(第1接続部)6bと称する。
The
One end portion of the first driven
第2アーム部22は、第2駆動アーム部25と、第2従動アーム部26とで構成されている。第2駆動アーム部25の一端部は、本体部1に設けられた第2メインモータ52の出力軸に固定されている。第2駆動アーム部25は、第2メインモータ52が回転駆動することにより、水平面に沿ってその他端部(揺動端部)が、その一端部を通り水平面に垂直に延びる軸線回りに揺動可能である。なお、第2駆動アーム部25と第2メインモータ52とが接続される関節を第2肩ジョイント部6cと称する。
第2従動アーム部26は、その一端部が第2駆動アーム部25の他端部に回転自在に接続され、その一端部を通り水平面に垂直に延びる軸線回りに、その他端部が水平面に沿って揺動可能である。なお、第2駆動アーム部25と第2従動アーム部26とが接続される関節を第2肘ジョイント部(第3接続部)6dと称する。
The
One end portion of the second driven
ハンド部3は、搬送対象物(例えば、ガラス基板やガラス基板を収納したカセット等)を把持あるいは支持等するものであり、第1アーム部21及び第2アーム部22により水平面上に支持されている。より詳しくは、ハンド部3は、第1従動アーム部24の他端部及び第2従動アーム部26の他端部が回転自在に接続されることによって支持されている。なお、第1従動アーム部24及び第2従動アーム部26の他端部は、それぞれハンド部3に対して独立して回転自在である。
また、第1従動アーム部24とハンド部3とが接続される関節を第1手首ジョイント部(第2接続部)6eと称する。また、第2従動アーム部26とハンド部3とが接続される関節を第2手首ジョイント部(第4接続部)6fと称する。
The
Further, a joint to which the first driven
そして、本実施形態のフロッグレッグアームロボットRにおいては、ハンド部3の水平面上における姿勢を本体部1に対して一定にするよう、第1アーム部21及び第2アーム部22の駆動の同期をとる同期手段10が設けられている。同期手段10は、制御部4によってその駆動を制御される第1サブモータ(第2モータ)11及び第2サブモータ(第3モータ)12を備える。
第1サブモータ11は、第1手首ジョイント部6eに駆動力を供給するものであり、図2に示すように、第1手首ジョイント部6eにおいてその本体がハンド部3上に固定され、その出力軸が第1従動アーム部24に固定される。したがって、第1サブモータ11は、回転駆動することにより、ハンド部3と第1従動アーム部24とを相対的に回転移動させる駆動力を発生させ、第1手首ジョイント部6eを駆動させる構成となっている。また、第1サブモータ11は、その出力軸の回転角度を検出するエンコーダ(第1検出装置)を備えるサーボモータを採用している。
第1サブモータ11と対称的に、第2サブモータ12は、第2手首ジョイント部6fにおいてその本体がハンド部3上に固定され、その出力軸が第2従動アーム部26に固定される。したがって、第2サブモータ12は、回転駆動することにより、ハンド部3と第2従動アーム部26とを相対的に回転移動させる駆動力を発生させ、第2手首ジョイント部6fを駆動させる構成となっている。また、第2サブモータ12は、その出力軸の回転角度を検出するエンコーダ(第2検出装置)を備えるサーボモータを採用している。
In the frog-leg-arm robot R of this embodiment, the driving of the
The
In contrast to the
制御部4は、フロッグレッグアームロボットRの動作全体を統括するものであり、図3に示すように演算処理部41と、記憶部42とを有する構成となっている。演算処理部41は、不図示の司令部から駆動指令を受け、その駆動指令に基づいて、第1メインモータ51、第2メインモータ52、第1サブモータ11及び第2サブモータ12を駆動させる電気信号を出力すると共に、第1メインモータ51、第2メインモータ52、第1サブモータ11及び第2サブモータ12のそれぞれに設けられたエンコーダから、それぞれの出力軸の回転角度の検出結果が入力される構成となっている。記憶部42は、演算処理部41にて用いられる各種アプリケーションやアーム動作の演算式等が記憶されており、さらに、各エンコーダから出力される検出結果を記憶する構成となっている。
The
続いて、上述のように構成された本実施形態のフロッグレッグアームロボットRの動作(フロッグレッグアームロボットRの制御方法)について図4〜図6を参照して説明する。
図4は、フロッグレッグアームロボットRのハンド部3が前方に伸展する動作を説明する図を示し、図5は、フロッグレッグアームロボットRのハンド部3が後方に縮退する動作を説明する図を示す。図6は、第1サブモータ11及び第2サブモータ12の制御を説明するフローチャートである。
Next, the operation of the frog leg arm robot R of the present embodiment configured as described above (a method for controlling the frog leg arm robot R) will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the
先ず、図4に示すフロッグレッグアームロボットRが前方に伸展する動作について説明する。 First, an operation in which the frog-leg arm robot R shown in FIG. 4 extends forward will be described.
不図示の司令部は、制御部4に対して伸展駆動指令を出力する。当該伸展駆動指令には、ハンド部3を目標位置まで伸展させる位置情報が含まれている。
司令部から伸展駆動指令を受けた制御部4は、第1メインモータ51及び第2メインモータ52を次のように動作させる。
制御部4は、演算処理部41に当該位置情報を基に、目標位置までハンド部3を移動させるために必要な第1メインモータ51及び第2メインモータ52の回転角度(以下、目標角度と称する)を、記憶部42に記憶されている演算式に基づいて算出させる。そして、演算処理部41は、算出した目標角度に基づいて、第1メインモータ51及び第2メインモータ52に駆動信号を出力する。
A command unit (not shown) outputs an extension drive command to the
The
The
演算処理部41より駆動信号を入力された第1メインモータ51及び第2メインモータ52は、同期して互いに逆方向に回転駆動することで第1肩ジョイント部6a及び第2肩ジョイント部6cに駆動力を供給し、第1肩ジョイント部6a及び第2肩ジョイント部6cを駆動させる。より詳しくは、図4において、第1メインモータ51は、時計回りに回転駆動し、対して、第2メインモータ52は、反時計回りに回転駆動する。第1メインモータ51及び第2メインモータの回転駆動により、それぞれの出力軸に固定された第1駆動アーム部23及び第2駆動アーム部25は、各揺動端部が互いに逆方向(互いに閉じる方向)に揺動することとなる。つまり、第1肩ジョイント部6a及び第2肩ジョイント部6cの姿勢は、本体部1の中心線(基準線)を挟んで対称となる。
The first
なお、このとき、第1メインモータ51に設けられたエンコーダは、所定の時間毎に、第1メインモータ51の回転角度を検出するとともに、検出された検出結果を演算処理部41に順次出力する。同じく、第2メインモータ52に設けられたエンコーダは、所定の時間毎に、第2メインモータ52の回転角度を検出するとともに、検出された検出結果を演算処理部41に順次出力する。
検出結果を入力された演算処理部41は、当該検出結果を記憶部42に記憶させるとともに、当該検出結果と目標角度との差分が零となるまで第1メインモータ51及び第2メインモータを駆動させることとなる。
At this time, the encoder provided in the first
The
一方、制御部4は、第1サブモータ11及び第2サブモータ12を、第1メインモータ51及び第2メインモータ52の駆動に応じて、次のように同期して動作させる。
先ず、制御部4は、第1肩ジョイント部6aと第1手首ジョイント部6eとの駆動を対応させるため、演算処理部41に、記憶部42に記憶されている演算式及び第1メインモータ51に設けられたエンコーダの検出結果に基づいて、検出された第1メインモータ51の回転角度に対応して第1サブモータ11が出力すべき所定の回転角度を算出させる。そして、演算処理部41は、算出した所定の回転角度に基づいて、第1サブモータ11に駆動信号を出力する。
On the other hand, the
First, the
演算処理部41より駆動信号を入力された第1サブモータ11は、図4において、反時計回りに回転駆動することで第1手首ジョイント部6eに駆動力を供給し、第1手首ジョイント部6eを駆動させる(図6参照:ステップS1)。
そして、第1サブモータ11に設けられたエンコーダは、所定の時間毎に、第1サブモータ11の回転角度Aを検出するとともに、検出された検出結果(回転角度A)を演算処理部41に出力する(ステップS2)。
検出結果を入力された演算処理部41は、当該検出結果を記憶部42に記憶させるとともに、当該検出結果に基づいて、第2サブモータ12に駆動信号を出力する。
In FIG. 4, the first sub-motor 11 to which the drive signal is input from the
Then, the encoder provided in the
The
演算処理部41より駆動信号を入力された第2サブモータ12は、第1サブモータ11と逆方向、つまり図4において、時計回りに回転駆動することで第2手首ジョイント部6fに駆動力を供給し、第2手首ジョイント部6fを駆動させる(ステップS3)。
そして、第2サブモータ12に設けられたエンコーダは、所定の時間毎に、第2サブモータ12の回転角度Bを検出するとともに、検出された検出結果(回転角度B)を演算処理部41に出力する(ステップS4)。
The
Then, the encoder provided in the
検出結果を入力された演算処理部41は、記憶部42に記憶されている回転角度Aの絶対値と、検出された回転角度Bの絶対値との差分が零となったか否か(つまり、ハンド部3に対する第1従動アーム部24の回転角度と、ハンド部3に対する第2従動アーム部26の回転角度とが、中心線を挟んで対称であるか否か)を判断する(ステップS5)。
演算処理部41は、差分が零となっていない場合は、ステップS3に戻り差分が零となるまで第2サブモータ12を回転駆動させて、第1手首ジョイント部6eの姿勢と第2手首ジョイント部6fの姿勢とを中心線を挟んで対称とさせる。一方、差分が零となった場合には、ステップS6に移行する。
なお、本実施形態では、第1サブモータ11及び第2サブモータ12が同一の方向に設けられ、且つ、逆方向に回転するため、それぞれのエンコーダにより検出される回転角度は互いに符号が異なる。したがって、第1手首ジョイント部6eの姿勢と第2手首ジョイント部6fの姿勢とが対称であるか否かは、検出される回転角度の絶対値を用いて判断するのが好ましい。
The
If the difference is not zero, the
In the present embodiment, since the
演算処理部41は、記憶部42に記憶されている回転角度Aが、所定の回転角度まで達しているか否かを判断する(ステップS6)。演算処理部41は、回転角度Aが所定の回転角度まで達していない場合は、ステップS1に戻り第1サブモータ11を回転駆動させると共に、第2サブモータ12をそれと同期して駆動させる(ステップS3〜S5)、一方、回転角度Aが所定の回転角度まで達した場合、演算処理部41は、第1サブモータ11及び第2サブモータ12の動作を終了させる。
The
ここで、図1に示す、第1肘ジョイント部6b及び第2肘ジョイント部6dは、その機械構造により、第1メインモータ51及び第2メインモータ52による第1肩ジョイント部6a及び第2肩ジョイント部6cの駆動と、第1サブモータ11及び第2サブモータ12による第1手首ジョイント部6e及び第2手首ジョイント部6fの駆動とに従って駆動される。
つまり、第1肘ジョイント部6b及び第2肘ジョイント部6dの姿勢は、上記駆動により第1肩ジョイント部6a及び第2肩ジョイント部6cの姿勢が対称となり、また、上記駆動により第1手首ジョイント部6e及び第2手首ジョイント部6fの姿勢が対称となると、上記中心線を挟んで互いに対称の姿勢に決定される。
フロッグレッグアームロボットRは、以上の動作によって第1アーム部21と第2アーム部22との同期を取り、中心線に対するハンド部3の姿勢を一定に保ちつつ、ハンド部3を目標位置まで伸展させることとなる。
Here, the 1st elbow
That is, the postures of the first elbow
The frog-leg arm robot R synchronizes the
続いて、図5に示すフロッグレッグアームロボットRのハンド部3が後方に縮退する動作について説明する。なお、上記伸展する動作と説明を同じくする部分は割愛することとする。
Next, an operation in which the
不図示の司令部は、制御部4に対して縮退駆動指令を出力する。当該縮退駆動指令には、ハンド部3を目標位置まで縮退させる位置情報が含まれている。
司令部から伸展駆動指令を受けた制御部4は、演算処理部41に当該位置情報を基に、目標角度を算出させ、第1メインモータ51及び第2メインモータ52に駆動信号を出力する。
演算処理部41より駆動信号を入力された第1メインモータ51は、図5において、反時計回りに回転駆動し、対して、第2メインモータ52は、時計回りに回転駆動することで、第1駆動アーム部23及び第2駆動アーム部25の各揺動端部を互いに逆方向(互いに開く方向)に揺動させる。
A command unit (not shown) outputs a degenerate drive command to the
Upon receiving the extension drive command from the command unit, the
The first
一方、制御部4は、演算処理部41に、第1メインモータ51に設けられたエンコーダの検出結果に基づいて、第1サブモータ11がその検出時において出力すべき所定の回転角度を算出させ、第1サブモータ11に駆動信号を出力する。
駆動信号を入力された第1サブモータ11は、図5において、時計回りに回転駆動することで第1手首ジョイント部6eに駆動力を供給し、第1手首ジョイント部6eを駆動させる。対して、第2サブモータ12は、第1サブモータ11と逆方向、つまり図5において、反時計回りに回転駆動することで第2手首ジョイント部6fに駆動力を供給し、第2手首ジョイント部6fを駆動させる。
ここで、第1肘ジョイント部6b及び第2肘ジョイント部6dは、その機械構造により、以上の動作に従って駆動される。
On the other hand, the
In FIG. 5, the
Here, the 1st elbow
このようにして、フロッグレッグアームロボットRは、第1アーム部21と第2アーム部22との同期を取り、ハンド部3をその姿勢を一定に保った状態で目標位置にまで縮退させることができる。
In this way, the frog-leg-arm robot R can synchronize the
したがって、上述の本実施形態によれば、一対になって設けられ、第1メインモータ51及び第2メインモータ52の駆動によって水平面に沿って互いに逆方向に揺動する第1駆動アーム部23及び第2駆動アーム部25と、第1駆動アーム部23の揺動端部に一端部が回転自在に接続され水平面に沿って揺動可能な第1従動アーム部24及び第2駆動アーム部25の揺動端部に一端部が回転自在に接続され水平面に沿って揺動可能な第2従動アーム部26と、第1従動アーム部24の他端部及び第2従動アーム部26の他端部が回転自在に接続されるハンド部3とを備えるフロッグレッグアームロボットRであって、第1従動アーム部24とハンド部3とが接続される第1手首ジョイント部6eに駆動力を供給する第1サブモータ11と、第2従動アーム部26とハンド部3とが接続される第2手首ジョイント部6fに駆動力を供給する第2サブモータ12と、第1メインモータ51及び第2メインモータ52の駆動に応じて第1サブモータ11及び第2サブモータ12の駆動を制御する制御部4とを有するという構成を採用することによって、第1メインモータ51及び第2メインモータ52の回転角度に応じた第1サブモータ11及び第2サブモータ12の駆動により、電気的に第1アーム部21及び第2アーム部22の同期をとることができる。
したがって、本実施形態では、第1アーム部21及び第2アーム部22の先端に歯車等の機械的構造を設けずに第1アーム部21及び第2アーム部22の同期をとり、ハンド部3の姿勢を一定にすることができるフロッグレッグアームロボットRを提供することができる。
つまり、本実施形態では、歯車同士の機械的接触による発塵が防止されるためハンド部3におけるカバーリングが不要となり、且つ、組み付け精度が求められる重量の大きな歯車を設ける必要は無くなるため、フロッグレッグアームロボットRの軽量化及び組立の円滑化を図ることができる効果がある。さらに、本実施形態では、構成上ガタが生じても第1サブモータ11及び第2サブモータ12の駆動により、そのガタを最小に補正できるので、ハンド部3の位置決め精度を向上させると共に動作の円滑化が図れる効果がある。
Therefore, according to the above-described embodiment, the first
Therefore, in the present embodiment, the
In other words, in the present embodiment, dust generation due to mechanical contact between gears is prevented, so that the cover in the
また、本実施形態では、第1サブモータ11の回転角度を検出するエンコーダと、第2サブモータ12の回転角度を検出するエンコーダとを備え、制御部4は、第1サブモータ11に設けられたエンコーダの検出結果及び第2サブモータ12に設けられたエンコーダの検出結果に基づいて、第1サブモータ11及び第2サブモータ12の駆動を同期させるという構成を採用することによって、第1サブモータ11及び第2サブモータ12のそれぞれの回転角度を検出して、第1アーム部21及び第2アーム部22の同期を正確かつ円滑に行うことができる。
Further, in the present embodiment, an encoder that detects the rotation angle of the
また、本実施形態では、制御部4は、検出された回転角度A及び検出された回転角度Bに基づいて、ハンド部3に対する第1従動アーム部24の回転角度と、ハンド部3に対する第2従動アーム部26の回転角度とが、中心線を挟んで対称となるように第1サブモータ11及び第2サブモータ12を同期させるという構成を採用することによって、ハンド部3の姿勢を一定に保ちつつ基準線に沿って正確に移動させることができる。
In the present embodiment, the
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、本実施形態では、第1サブモータ11は第1手首ジョイント部6eに駆動力を供給し、第2サブモータ12は第2手首ジョイント部6fに駆動力を供給すると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、第1サブモータ11が第1手首ジョイント部6eに、第2サブモータ12が第2肘ジョイント部6dに駆動力を供給する構成であっても良いし、また、第1サブモータ11が第1肘ジョイント部6bに、第2サブモータ12が第2手首ジョイント部6fに駆動力を供給する構成であっても良い。さらに、本発明は、第1サブモータ11が第1肘ジョイント部6bに、第2サブモータ12が第2肘ジョイント部6dに駆動力を供給する構成であっても良い。
なお、第1サブモータ11が第1肘ジョイント部6bに、第2サブモータ12が第2肘ジョイント部6dに駆動力を供給する構成である場合は、第1サブモータ11及び第2サブモータ12が対称的に配置されるため、本実施形態と同様に第1サブモータ11及び第2サブモータ12を同期して制御すれば同様の作用・効果が得られる。
また、第1サブモータ11が第1肘ジョイント部6bに、第2サブモータ12が第2手首ジョイント部6fに駆動力を供給する構成、あるいは、第1サブモータ11が第1手首ジョイント部6eに、第2サブモータ12が第2肘ジョイント部6dに駆動力を供給する構成である場合は、手首ジョイント部と肘ジョイント部との姿勢(回転角度)はその機械構成上、一定の対応関係があるため、当該対応関係に基づいて補正値を算出し、第1サブモータ11及び第2サブモータ12のいずれか一方に当該補正値を加算等して同期をとる構成を採用しても良い。
For example, in the present embodiment, it has been described that the
When the
Further, the
また、例えば、本実施形態では、第1サブモータ11及び第2サブモータ12がハンド部3上に固定されると説明したが、図7の別実施形態に示すように、第1サブモータ11を第1従動アーム部24内、あるいは、第1駆動アーム部23内に配置しても良いし、また、第2サブモータ12を第2従動アーム部26内、あるいは、第2駆動アーム部25内に配置しても良い。
このような構成を採用することによって、第1サブモータ11及び第2サブモータ12からの発塵をより確実に抑制できると共に、フロッグレッグアームロボットRのスリム化を図ることができる。
Further, for example, in the present embodiment, it has been described that the
By adopting such a configuration, dust generation from the
また、例えば、本発明の第1サブモータ11及び第2サブモータ12の制御方法は、本実施形態で説明した制御方法に限定されるものでは無い。
制御部4は、例えば、オープン制御で第1サブモータ11及び第2サブモータ12に対し、同制御量の駆動信号を同時に出力し同期をとる構成であっても良い。
For example, the control method of the
For example, the
また、例えば、本実施形態では、第1モータは、第1メインモータ51と第2メインモータ52とであると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、第1メインモータ51及び第2メインモータ52のいずれか一方が設けられる構成であっても良い。
この場合、第1肩ジョイント部6a及び第2肩ジョイント部6cの駆動をチェーンや歯車等で同期をとる構成を採用することが好ましい。
Further, for example, in the present embodiment, the first motor has been described as the first
In this case, it is preferable to employ a configuration in which the driving of the first shoulder
R…フロッグレッグアームロボット、3…ハンド部、4…制御部(制御装置)、6b…第1肘ジョイント部(第1接続部)、6d…第2肘ジョイント部(第3接続部)、6e…第1手首ジョイント部(第2接続部)、6f…第2手首ジョイント部(第4接続部)、11…第1サブモータ(第2モータ)、12…第2サブモータ(第3モータ)、23…第1駆動アーム部、24…第1従動アーム部、25…第2駆動アーム部、26…第2従動アーム部、51…第1メインモータ(第1モータ)、51…第2メインモータ(第1モータ) R ... Frog leg arm robot, 3 ... hand part, 4 ... control part (control device), 6b ... first elbow joint part (first connection part), 6d ... second elbow joint part (third connection part), 6e ... 1st wrist joint part (2nd connection part), 6f ... 2nd wrist joint part (4th connection part), 11 ... 1st sub motor (2nd motor), 12 ... 2nd sub motor (3rd motor), 23 ... 1st drive arm part, 24 ... 1st driven arm part, 25 ... 2nd drive arm part, 26 ... 2nd driven arm part, 51 ... 1st main motor (1st motor), 51 ... 2nd main motor ( First motor)
Claims (2)
前記第1駆動アーム部と第1従動アーム部とが接続される第1接続部、及び第1従動アーム部と前記ハンド部とが接続される第2接続部のいずれか一方に駆動力を供給する第2モータと、
前記第2駆動アーム部と第2従動アーム部とが接続される第3接続部、及び第2従動アーム部と前記ハンド部とが接続される第4接続部のいずれか一方に駆動力を供給する第3モータと、
前記第1モータの駆動に応じて前記第2モータ及び前記第3モータの駆動を制御する制御装置と、
前記第2モータの回転角度を検出する第1検出装置と、
前記第3モータの回転角度を検出する第2検出装置と、を有し、
前記制御装置は、前記第1検出装置の検出結果及び前記第2検出装置の検出結果に基づいて、前記ハンド部に対する前記第1従動アーム部の回転角度と、前記ハンド部に対する前記第2従動アーム部の回転角度とが、所定の基準線を挟んで対称となるように前記第2モータ及び前記第3モータの駆動を同期させることを特徴とするフロッグレッグアームロボット。 A first drive arm portion and a second drive arm portion that are provided in pairs and swing in opposite directions along the reference plane by driving the first motor, and a swing end portion of the first drive arm portion. One end is rotatably connected to the swinging end of the first driven arm and the second drive arm that is swingably connected along the reference plane, and one end is rotatably connected along the reference plane. A frog-leg arm robot comprising a swingable second driven arm portion, and a hand portion to which the other end portion of the first driven arm portion and the other end portion of the second driven arm portion are rotatably connected. And
A driving force is supplied to one of the first connecting portion where the first driving arm portion and the first driven arm portion are connected, and the second connecting portion where the first driven arm portion and the hand portion are connected. A second motor that
Driving force is supplied to one of the third connecting portion where the second driving arm portion and the second driven arm portion are connected and the fourth connecting portion where the second driven arm portion and the hand portion are connected. A third motor to
A control device for controlling the driving of the second motor and the third motor in accordance with the driving of the first motor ;
A first detection device for detecting a rotation angle of the second motor;
A second detection device for detecting a rotation angle of the third motor,
The control device includes a rotation angle of the first driven arm portion with respect to the hand portion and the second driven arm with respect to the hand portion based on a detection result of the first detection device and a detection result of the second detection device. A frog-leg-arm robot, wherein the driving of the second motor and the third motor is synchronized so that the rotation angle of the part is symmetrical with respect to a predetermined reference line .
前記第3モータは、前記第2駆動アーム部及び前記第2従動アーム部のいずれか一方の内部に設けられることを特徴とする請求項1に記載のフロッグレッグアームロボット。 The second motor is provided in one of the first drive arm portion and the first driven arm portion,
2. The frog-leg-arm robot according to claim 1 , wherein the third motor is provided inside one of the second drive arm unit and the second driven arm unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008079562A JP5104456B2 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Frogleg arm robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008079562A JP5104456B2 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Frogleg arm robot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009233762A JP2009233762A (en) | 2009-10-15 |
JP5104456B2 true JP5104456B2 (en) | 2012-12-19 |
Family
ID=41248380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008079562A Active JP5104456B2 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Frogleg arm robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5104456B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106821401A (en) * | 2017-01-12 | 2017-06-13 | 兰州大学 | A kind of frog toad class encircles arm strength detection means and system |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116480879B (en) * | 2023-06-21 | 2023-09-12 | 季华实验室 | Microminiature bionic pipeline robot and driving method thereof |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0251089U (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-10 | ||
JPH08229861A (en) * | 1994-11-30 | 1996-09-10 | Nippondenso Co Ltd | Industrial robot |
JPH0966486A (en) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Hitachi Ltd | Substrame conveying arm and conveying method using same |
JPH11216691A (en) * | 1998-02-03 | 1999-08-10 | Hitachi Ltd | Frog-leg type robot, treatment apparatus and treatment method |
JP2000010635A (en) * | 1998-06-17 | 2000-01-14 | Komatsu Ltd | Friction compensating method and device therefor |
JP2000108059A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Central Motor Co Ltd | Articulated arm robot |
JP4227298B2 (en) * | 1999-12-02 | 2009-02-18 | ローツェ株式会社 | Transfer robot |
JP4656381B2 (en) * | 2004-10-07 | 2011-03-23 | 日本精工株式会社 | Direct drive motor |
TW200900210A (en) * | 2006-11-09 | 2009-01-01 | Ihi Corp | Frog-leg arm robot and control method thereof |
-
2008
- 2008-03-26 JP JP2008079562A patent/JP5104456B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106821401A (en) * | 2017-01-12 | 2017-06-13 | 兰州大学 | A kind of frog toad class encircles arm strength detection means and system |
CN106821401B (en) * | 2017-01-12 | 2019-07-02 | 兰州大学 | A kind of frog toad class encircles arm strength detection device and system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009233762A (en) | 2009-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4541419B2 (en) | Frog leg arm robot and control method thereof | |
JP2002522238A (en) | Robot with multiple degrees of freedom | |
JP2019098469A (en) | Robot device, and method for controlling robot device | |
JP6906404B2 (en) | Manufacturing method for robot systems, robot control devices and workpieces | |
JP2008279549A (en) | Workpiece conveying system and workpiece conveying method | |
JP2010162611A (en) | Relative teaching method | |
JP5104456B2 (en) | Frogleg arm robot | |
JP6934640B2 (en) | Robot control method | |
JP5933450B2 (en) | Robot control apparatus and control method | |
JP2017100208A (en) | Robot and robot system | |
JP6576824B2 (en) | Robot controller | |
JP2006231484A (en) | Robot arm | |
US20160375580A1 (en) | Robot system and robot control method | |
JP2020121360A (en) | Robot system | |
JP5146642B2 (en) | Substrate transfer robot and control method of substrate transfer robot | |
JP2017007082A (en) | Robot system and robot control method | |
TWI738576B (en) | Holding device, robot and robot system | |
JP2009274187A (en) | Three-axis home position calibration method for six-axis robot, controller for six-axis robot, axial home position calibration method for articulated robot, and controller for articulated robot | |
JPS63260781A (en) | Industrial robot | |
JP5381039B2 (en) | Articulated manipulator tip position control method and articulated manipulator | |
JP2013107179A (en) | Editing method for direct teaching data, and parallel link robot | |
JP7414426B2 (en) | robot system | |
JP5439665B2 (en) | Transport device | |
JP3636952B2 (en) | Numerical controller | |
JP6439375B2 (en) | Robot and control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120619 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120813 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120904 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120917 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5104456 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |