JP6852677B2 - パラレルリンクロボットおよび操作装置 - Google Patents
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Description
前記複数の駆動源は、前記ベースに取り付けられている。
前記複数のリンクは、前記複数の駆動源にそれぞれ接続されている。
前記テンション部材は、曲げテンションを発生するように、前記可動部と、前記複数のリンクのうち少なくとも1つのリンクとの間に接続されている。
これにより、1本のテンション部材というシンプルな構成により、2つのリンクを実現できる。また、小型化および低コスト化を実現できる。
これにより、複数の駆動源の配置をできるだけ一か所に集中させることができ、小型化を図り、また、ベース内の駆動源の防塵、防水構造を容易に実現できる。
テンション部材が長尺バネであることにより、シンプルな構成でリンクを実現することができ、小型化および低コスト化を実現できる。
これにより、テンション部材の塑性変形が生じにくいため、壊れにくくなる。
この場合、前記パラレルリンクロボットまたは後述する操作装置は、前記コイルバネの変形を検出するセンサをさらに具備してもよい。
これにより、一対の駆動源の動力軸の平行度を高精度に確保することができる。また、構造がシンプルで組み立てやすく、低コスト化を実現できる。
モータをできるだけ外側に寄せて配置することにより、動力軸をできるだけ短くしてその剛性を高めることができる。
これにより、部品点数を減らし、簡易な構成でパラレルリンクロボットを実現でき、低コスト化を図ることができる。
これにより、設計者は、例えば可動部が持つ多数の自由度を、適応的に適切な自由度数に設計できる。
前記複数のリンクは、動くことが可能に前記ベースに設けられている。
前記複数のセンサは、前記複数のリンクの動きをそれぞれ検出する。
前記テンション部材は、曲げテンションを発生するように、前記可動部と、前記複数のリンクのうち少なくとも1つのリンクとの間に接続されている。
これにより操作装置は、アクチュエータにより操作者に触覚または力覚を与えたり、センサにより操作者の操作を検出することができる。
テンション部材の導電材が導線として機能するので、簡易な構成で操作装置を実現でき、低コスト化を図ることができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
一対のリンクは、同じ辺部11aに設けられた隣り合う2つのリンク13であってもよい。この場合、その一対のリンクにそれぞれ接続されたモータの回転軸同士が接近して配置され、それら回転軸より辺部11aに沿って外側の位置で、リンクにテンション部材が固定される。
コイルバネが使用される場合、パラレルリンクロボットまたは操作装置は、前記コイルバネの変形を検出するセンサをさらに具備してもよい。変形とは、圧縮、伸長、屈曲などである。例えば、センサは、コイルバネに電気的に接続され、コイルバネの変形により発生する渦電流を検出することで、センサまたはコンピュータは、コイルバネの変形の度合い(圧縮度、伸長度、屈曲度)を演算することができる。これにより、センサまたはコンピュータは、例えば操作装置に入力される操作部の動き(操作量)を演算することができる。コイルバネに限られず、他のテンション部材でも同様にこのセンサにより渦電流が検出されることにより、その変形が検出されてもよい。
この場合、ベースの形状や大きさの設計は適宜変更される。このような構成によれば、回転軸16に接続されるリンクがモータの内側に配置されて邪魔にならない。また、テンション部材の長さを短くでき、装置全体の高さを低くすることができる。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)
可動部と、
ベースと、
前記ベースに取り付けられた複数の駆動源と、
前記複数の駆動源にそれぞれ接続された複数のリンクと、
曲げテンションを発生するように、前記可動部と、前記複数のリンクのうち少なくとも1つのリンクとの間に接続されたテンション部材と
を具備するパラレルリンクロボット。
(2)
前記(1)に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記テンション部材は、前記複数のリンクのうち少なくとも1つに接続され、かつ、前記可動部に接続されている
パラレルリンクロボット。
(3)
前記(2)に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記複数のリンクは、一対のリンクが複数設けられて構成された複数対のリンクを含み、
前記テンション部材の両端部は、少なくとも前記一対のリンクにそれぞれ接続され、前記テンション部材の中央部は、前記可動部に接続されている
パラレルリンクロボット。
(4)
前記(1)から(3)のうちいずれか1つに記載のパラレルリンクロボットであって、
前記ベースは、前記複数の駆動源を収容するように容器状に構成され、
前記複数のリンクは、前記ベースの外周部で、前記複数の駆動源が有する動力軸に接続されている
パラレルリンクロボット。
(5)
前記(1)から(4)のうちいずれか1つに記載のパラレルリンクロボットであって、
前記テンション部材は、屈曲により前記曲げテンションを発生する長尺バネである
パラレルリンクロボット。
(6)
前記(1)から(4)のうちいずれか1つに記載のパラレルリンクロボットであって、
前記テンション部材は、コイルバネである
パラレルリンクロボット。
(7)
前記(1)から(5)のうちいずれか1つに記載のパラレルリンクロボットであって、
前記複数の駆動源は、一対の駆動源が複数設けられて構成された複数対の駆動源を含み、
前記ベースは、前記一対の駆動源の動力軸が互いに平行になるように、この一対の駆動源を取り付ける共通の取付面を有する
パラレルリンクロボット。
(8)
前記(1)から(5)のうちいずれか1つに記載のパラレルリンクロボットであって、
前記ベースは、前記複数の駆動源が取り付けられる取付面を有し、前記複数の駆動源の動力軸が、それら取付面に垂直に配置されるように、それら駆動源を支持する
パラレルリンクロボット。
(9)
前記(1)に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記テンション部材は、
前記複数のリンクのうち少なくも1つを構成する第1の部位と、
前記曲げテンションを発生する第2の部位とを含む
パラレルリンクロボット。
(10)
前記(1)から(9)のうちいずれか1つに記載のパラレルリンクロボットであって、
前記可動部の動きの自由度を制限する制限機構
をさらに具備するパラレルリンクロボット。
(11)
前記(10)に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記制限機構は、前記ベースと前記可動部との間に設けられた、1または複数の自由度の可動域を有するジョイント部を有する
パラレルリンクロボット。
(12)
前記(1)から(7)のうちいずれか1つに記載のパラレルリンクロボットであって、
前記複数のリンクの動きをそれぞれ検出する複数のセンサ
をさらに具備するパラレルリンクロボット。
(13)
可動部と、
ベースと、
動くことが可能に前記ベースに設けられた複数のリンクと、
前記複数のリンクの動きをそれぞれ検出する複数のセンサと、
曲げテンションを発生するように、前記可動部と、前記複数のリンクのうち少なくとも1つのリンクとの間に接続されたテンション部材と
を具備する操作装置。
(14)
前記(9)に記載の操作装置であって、
前記テンション部材は、前記複数のリンクのうち少なくとも1つに接続され、かつ、前記可動部に接続されている
操作装置。
(15)
前記(10)に記載の操作装置であって、
前記複数のリンクは、一対のリンクが複数設けられて構成された複数対のリンクを含み、
前記テンション部材の両端部は、少なくとも前記一対のリンクにそれぞれ接続され、前記テンション部材の中央部は、前記可動部に接続されている
操作装置。
(16)
前記(9)から(11)のうちいずれか1つに記載の操作装置であって、
前記テンション部材は、屈曲により前記曲げテンションを発生する長尺バネである
操作装置。
(17)
前記(13)から(15)のうちいずれか1つに記載の操作装置であって、
前記テンション部材は、コイルバネである
操作装置。
(18)
前記(13)から(17)のうちいずれか1つに記載の操作装置であって、
前記可動部の動きの自由度を制限する制限機構
をさらに具備する操作装置。
(19)
前記(18)に記載の操作装置であって、
前記制限機構は、前記ベースと前記可動部との間に設けられた、1または複数の自由度の可動域を有するジョイント部を有する
操作装置。
(20)
前記(13)から(19)のうちいずれか1つに記載の操作装置であって、
前記可動部は、アクチュエータまたはセンサを有する
操作装置。
(21)
前記(20)に記載の操作装置であって、
前記ベースに設けられた回路部をさらに具備し、
前記テンション部材が有する導電材は、前記回路部と、前記アクチュエータまたはセンサとを導通する導線として機能する
操作装置。
(22)
前記(1)から(12)のうちいずれか1項に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記テンション部材の変形を検出するセンサをさらに具備する
パラレルリンクロボット。
(23)
前記(13)から(21)のうちいずれか1項に記載の操作装置であって、
前記テンション部材の変形を検出するセンサをさらに具備する
操作装置。
13、23…リンク
15…モータ
25…センサ
30、32、35…テンション部材
32a…第1の部位
32b…第2の部位
60、65…可動部
75…アクチュエータ
77…回路基板
90…制限機構
92…ジョイント部
100A、100B、100C、100D、100E…パラレルリンクロボット
200、200A…操作装置
Claims (21)
- 可動部と、
ベースと、
前記ベースに取り付けられ、各々が動力軸を有する複数の駆動源と、
前記複数の駆動源の前記動力軸にそれぞれ接続された複数のリンクと、
曲げテンションが発生するように、前記可動部と、前記複数のリンクのうち少なくとも1つのリンクとの間に接続されたテンション部材と
を具備し、
前記テンション部材は、前記リンクに接続される接続部を有し、
前記動力軸は、回転又は直動するように駆動される軸部材であり、
前記リンクは、剛性部材として構成されたリンク本体と、前記リンク本体に設けられ前記リンク本体を前記動力軸に固定する本体固定部と、前記リンク本体の前記本体固定部とは異なる位置に設けられ前記リンク本体に対して所定の方向に沿って前記接続部を支持する支持部とを有する
パラレルリンクロボット。 - 請求項1に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記テンション部材は、前記複数のリンクのうち少なくとも1つに接続され、かつ、前記可動部に接続されている
パラレルリンクロボット。 - 請求項2に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記複数のリンクは、一対のリンクが複数設けられて構成された複数対のリンクを含み、
前記テンション部材の両端部は、少なくとも前記一対のリンクにそれぞれ接続され、前記テンション部材の中央部は、前記可動部に接続されている
パラレルリンクロボット。 - 請求項1から3のうちいずれか1項に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記ベースは、前記複数の駆動源を収容するように容器状に構成され、
前記複数のリンクは、前記ベースの外周部で、前記複数の駆動源の前記動力軸に接続されている
パラレルリンクロボット。 - 請求項1から4のうちいずれか1項に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記テンション部材は、屈曲により前記曲げテンションを発生する長尺バネである
パラレルリンクロボット。 - 請求項1から4のうちいずれか1項に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記テンション部材は、コイルバネである
パラレルリンクロボット。 - 請求項1から6のうちいずれか1項に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記複数の駆動源は、一対の駆動源が複数設けられて構成された複数対の駆動源を含み、
前記ベースは、前記一対の駆動源の前記動力軸が互いに平行になるように、この一対の駆動源を取り付ける共通の取付面を有する
パラレルリンクロボット。 - 請求項1から7のうちいずれか1項に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記ベースは、前記複数の駆動源が取り付けられる取付面を有し、前記複数の駆動源の前記動力軸が、それら取付面に垂直に配置されるように、それら駆動源を支持する
パラレルリンクロボット。 - 請求項1に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記テンション部材は、
前記複数のリンクのうち少なくも1つを構成する第1の部位と、
前記曲げテンションを発生する第2の部位とを含む
パラレルリンクロボット。 - 請求項1から9のうちいずれか1項に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記可動部の動きの自由度を制限する制限機構
をさらに具備するパラレルリンクロボット。 - 請求項10に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記制限機構は、前記ベースと前記可動部との間に設けられた、1または複数の自由度の可動域を有するジョイント部を有する
パラレルリンクロボット。 - 請求項1から11のうちいずれか1項に記載のパラレルリンクロボットであって、
前記複数のリンクの動きをそれぞれ検出する複数のセンサ
をさらに具備するパラレルリンクロボット。 - 可動部と、
複数の動作軸が設けられたベースと、
前記ベースに設けられた前記複数の動作軸にそれぞれ接続され、各動作軸とともに動くことが可能な複数のリンクと、
前記複数のリンクの動きをそれぞれ検出する複数のセンサと、
曲げテンションが発生するように、前記可動部と、前記複数のリンクのうち少なくとも1つのリンクとの間に接続されたテンション部材と
を具備し、
前記テンション部材は、前記リンクに接続される接続部を有し、
前記動作軸は、回転又は直動するように動かすことができる軸部材であり、
前記リンクは、剛性部材として構成されたリンク本体と、前記リンク本体に設けられ前記リンク本体を前記動作軸に固定する本体固定部と、前記リンク本体の前記本体固定部とは異なる位置に設けられ前記リンク本体に対して所定の方向に沿って前記接続部を支持する支持部とを有する
操作装置。 - 請求項13に記載の操作装置であって、
前記テンション部材は、前記複数のリンクのうち少なくとも1つに接続され、かつ、前記可動部に接続されている
操作装置。 - 請求項14に記載の操作装置であって、
前記複数のリンクは、一対のリンクが複数設けられて構成された複数対のリンクを含み、
前記テンション部材の両端部は、少なくとも前記一対のリンクにそれぞれ接続され、前記テンション部材の中央部は、前記可動部に接続されている
操作装置。 - 請求項13から15のうちいずれか1項に記載の操作装置であって、
前記テンション部材は、屈曲により前記曲げテンションを発生する長尺バネである
操作装置。 - 請求項13から15のうちいずれか1項に記載の操作装置であって、
前記テンション部材は、コイルバネである
操作装置。 - 請求項13から17のうちいずれか1項に記載の操作装置であって、
前記可動部の動きの自由度を制限する制限機構
をさらに具備する操作装置。 - 請求項18に記載の操作装置であって、
前記制限機構は、前記ベースと前記可動部との間に設けられた、1または複数の自由度の可動域を有するジョイント部を有する
操作装置。 - 請求項13から19のうちいずれか1項に記載の操作装置であって、
前記可動部は、アクチュエータまたはセンサを有する
操作装置。 - 請求項20に記載の操作装置であって、
前記ベースに設けられた回路部をさらに具備し、
前記テンション部材が有する導電材は、前記回路部と、前記アクチュエータまたはセンサとを導通する導線として機能する
操作装置。
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