JP6459581B2 - 力検出装置およびロボット - Google Patents
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Description
本発明に係わる力検出装置は、第1開口部を備える第1部材と、
第2開口部を備える第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間に配置された複数の力検出素子と、
前記第1開口部と前記第2開口部の間に内腔を形成した内腔部と、
前記内腔部に配置される線条体と、を備えることを特徴とする。
本発明に係わる力検出装置では、前記内腔部を形成する内腔壁と、
前記内腔壁を貫通して前記線条体の一部が通る貫通孔と、
を備えることが好ましい。
本発明に係わる力検出装置では、前記線条体は、前記内腔部において、可動に配置されることが好ましい。
本発明に係わる力検出装置では、電力または信号が流れる電線、または気体が流れる配管の少なくとも1つであることが好ましい。
本発明に係わる力検出装置では、前記第1開口部は前記第1部材の第1取付面の中央に配置され、前記第2開口部は第2部材の第2取付面の中央に配置されていることが好ましい。
本発明に係わるロボットは、アームと、
前記アームに設けられたエンドエフェクターと、
前記アームと前記エンドエフェクターの間に設けられる力検出装置と、
前記アームから前記力検出装置へ配設される線条体と、
を備え、
前記力検出装置は、第1開口部を備える第1部材と、
第2開口部を備える第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間に配置された複数の力検出素子と、
前記第1開口部と前記第2開口部の間に内腔を形成した内腔部と、
前記内腔部に配置される前記線条体と、を備えることを特徴とする。
本発明に係わるロボットでは、前記内腔部を形成する内腔壁と、
前記内腔壁を貫通して前記線条体の一部が通る貫通孔と、
を備えることが好ましい。
本発明に係わるロボットでは、前記線条体は、前記内腔部において、可動に配置されることが好ましい。
本発明に係わるロボットでは、前記線条体は、電力または信号が流れる電線、または気体が流れる配管の少なくとも1つであることが好ましい。
図1は、本発明の力検出装置の実施形態を示す断面図(図2中のB−B線断面図)である。図2は、図1に示す力検出装置の断面図(図1中のA−A線断面図)である。図3は、図1に示す力検出装置をロボットの力検出装置に適用した場合を模式的に示す図である。図4は、図1に示す力検出装置をロボットの力検出装置に適用した場合を模式的に示す図である。図5は、従来の力検出装置をロボットの力検出装置に適用した場合を模式的に示す図である。図6は、図4に示す力検出装置の電荷出力素子の出力を示すグラフである。図7は、図5に示す従来の力検出装置の電荷出力素子の出力を示すグラフである。
なお、以下の説明では、図2に示すように、4つのセンサーデバイス6のうち、図2中の右側に位置するセンサーデバイス6を「センサーデバイス6A」といい、以降反時計回りに順に「センサーデバイス6B」、「センサーデバイス6C」、「センサーデバイス6D」という。また、各センサーデバイス6A、6B、6C、6Dを区別しない場合は、それらを「センサーデバイス6」という。
[センサーデバイス]
図1、図2に示すように、センサーデバイス6Aは、第1部材2の4つの凸部23のうちの1つの凸部23の頂面231と、この頂面231に対向する内壁面331とによって挟持されている。このセンサーデバイス6Aと同様に、前記と異なる1つの凸部23の頂面231と、この頂面231に対向する内壁面331とによって、センサーデバイス6Bが挟持されている。また、前記と異なる1つの凸部23の頂面231と、この頂面231に対向する内壁面331とによって、センサーデバイス6Cが挟持されている。さらに、前記と異なる1つの凸部23の頂面231と、この頂面231に対向する内壁面331によって、センサーデバイス6Dが挟持されている。
[電荷出力素子]
電荷出力素子10は、力検出装置1に加わった外力、すなわち第1部材2または第2部材3の少なくとも一方の部材に加えられた外力に応じて電荷を出力する機能を有する。
次に、図8に基づき、本発明のロボットの実施形態である単腕ロボットを説明する。以下、本実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
次に、図9に基づき、本発明のロボットの実施形態である複腕ロボットを説明する。以下、本実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
また、本発明では、第1開口部と第2開口部のうちの一方が閉鎖されていてもよい。
2…第1部材
20…第1開口部
22…底板
23…凸部
221…第1取付面
231…頂面
24…壁部
241…雌ネジ
271…中心軸
272…中心
3…第2部材
30…第2開口部
32…天板
33…側壁
321……第2取付面
331…内壁面
4…アナログ回路基板
41…孔
43…パイプ
5…デジタル回路基板
50…第3開口部
6、6A、6B、6C、6D…センサーデバイス(圧力検出部)
60…パッケージ(収容部)
71…与圧ボルト
8…内腔部
81…内腔壁
811…中心軸
812…長辺
813…短辺
82…フランジ
85…貫通孔
10…電荷出力素子(圧電素子)
151、152、153…配線
16…側壁部
161…筒状部
162…フランジ
171、172…ネジ
181…直線
19…ロボット
191…アーム
192…エンドエフェクター
193…電子カメラ
500…単腕ロボット
510…基台
520…アーム
521…第1のアーム要素
522…第2のアーム要素
523…第3のアーム要素
524…第4のアーム要素
525…第5のアーム要素
530…エンドエフェクター
531…第1の指
532…第2の指
600…複腕ロボット
610…基台
620…第1のアーム
621…第1のアーム要素
622…第2のアーム要素
630…第2のアーム
631…第1のアーム要素
632…第2のアーム要素
640a…第1のエンドエフェクター
641a…第1の指
642a…第2の指
640b…第2のエンドエフェクター
641b…第1の指
642b…第2の指
NL1、NL2…法線
L1、L2…長さ
Claims (9)
- 第1開口部を備える第1部材と、
第2開口部を備える第2部材と、
内腔壁を有し、前記第1開口部と前記第2開口部の間に設けられた内腔部と、
前記第1部材と前記第2部材の外周に設けられる側壁部と、
前記第1部材、前記第2部材、前記内腔壁および前記側壁部で囲まれた空間に配置される力検出素子と、
前記内腔壁に設けられる貫通孔を通る線条体と、を備えることを特徴とする力検出装置。 - 前記空間に配置され、前記力検出素子が搭載されているアナログ回路基板と、
前記空間に配置され、前記アナログ回路基板と電気的に接続されているデジタル回路基板と、を備え、
前記デジタル回路基板には、前記線条体が接続される請求項1に記載の力検出装置。 - 前記貫通孔の孔径は、前記内腔部の孔径よりも小さい、請求項1または2に記載の力検出装置。
- 前記第1開口部は前記第1部材の第1取付面の中央に配置され、前記第2開口部は第2部材の第2取付面の中央に配置されている請求項1ないし3のいずれか1項に記載の力検出装置。
- アームと、
前記アームに設けられたエンドエフェクターと、
前記アームと前記エンドエフェクターの間に設けられる力検出装置と、
を備え、
前記力検出装置は、
第1開口部を備える第1部材と、
第2開口部を備える第2部材と、
内腔壁を有し、前記第1開口部と前記第2開口部の間に設けられた内腔部と、
前記第1部材と前記第2部材の外周に設けられる側壁部と、
前記第1部材、前記第2部材、前記内腔壁および前記側壁部で囲まれた空間に配置される力検出素子と、
前記第1開口部と前記第2開口部の間に内腔を形成した内腔部と、
前記内腔壁に設けられる貫通孔を通る線条体と、を備えることを特徴とするロボット。 - 前記力検出装置は、
前記空間に配置され、前記力検出素子が搭載されているアナログ回路基板と、
前記空間に配置され、前記アナログ回路基板と電気的に接続されているデジタル回路基板と、を備え
前記デジタル回路基板には、前記線条体が接続される請求項5に記載のロボット。 - 前記貫通孔の孔径は、前記内腔部の孔径よりも小さい、請求項5または6に記載のロボット。
- 前記第1開口部は前記第1部材の第1取付面の中央に配置され、前記第2開口部は第2部材の第2取付面の中央に配置されている請求項5ないし7のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記エンドエフェクターに接続され、前記内腔部を通る配線を備える請求項5ないし8のいずれか1項に記載のロボット。
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Publication Number | Publication Date |
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