JP7243921B2 - robot equipment - Google Patents
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Description
本開示は、ロボット装置に関する。 The present disclosure relates to robotic devices.
従来、この種の技術としては、棒状の支持部材と、支持部材の一端部に固定されると共に支持部材の長手方向と直交して延びる棒状の第1支持体と、支持部材の他端部に対して関節軸と同心に回動できる円板型の第2支持体と、流体の供給を受けて作動すると共に第2支持体(関節軸)を回動駆動するように拮抗駆動される第1、第2弾性膨張収縮構造体(人工筋肉)と、を有する2自由度のロボットアームである弾性体アクチュエータ駆動機構が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この弾性体アクチュエータ駆動機構では、第1、第2人工筋肉は、それぞれ、一端部が第1支持部材に固定されると共に他端部が第2支持部材に固定されている。 Conventionally, this type of technology includes a rod-shaped support member, a rod-shaped first support fixed to one end of the support member and extending perpendicularly to the longitudinal direction of the support member, and On the other hand, a disk-shaped second support that can rotate concentrically with the joint shaft, and a first disk-shaped support that is actuated by being supplied with fluid and is antagonistically driven to rotate the second support (joint shaft). , a second elastic expansion/contraction structure (artificial muscle), and an elastic actuator drive mechanism, which is a two-degree-of-freedom robot arm (see, for example, Patent Document 1). In this elastic actuator drive mechanism, the first and second artificial muscles each have one end fixed to the first support member and the other end fixed to the second support member.
上述のロボット装置では、第1、第2人工筋肉が第1支持体と第2支持体とに固定されているため、第1、第2人工筋肉に流体圧が作用していないときに、一般に、第1、第2人工筋肉のうちの少なくとも1つが湾曲する。このため、第1、第2人工筋肉のうち湾曲した人工筋肉が支持部材や隣り合う別の人工筋肉などの周りの部材に接触し、人工筋肉の耐久性に影響を与える可能性がある。 In the robot apparatus described above, since the first and second artificial muscles are fixed to the first support and the second support, generally when fluid pressure is not acting on the first and second artificial muscles , first and second artificial muscles are curved. For this reason, the curved artificial muscle out of the first and second artificial muscles may come into contact with surrounding members such as a supporting member or another adjacent artificial muscle, which may affect the durability of the artificial muscle.
本開示のロボット装置は、人工筋肉に流体圧が作用していないときに、人工筋肉が湾曲するのを抑制することを主目的とする。 The robotic device of the present disclosure is primarily intended to suppress bending of artificial muscles when fluid pressure is not acting on the artificial muscles.
本開示のロボット装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The robotic device of the present disclosure employs the following means in order to achieve the above main object.
本開示のロボット装置は、第1リンクと、関節を介して前記第1リンクにより回動自在に支持される第2リンクと、流体の供給を受けて作動すると共に前記第1リンクに対して前記第2リンクを相対的に回動させる少なくとも1つの人工筋肉と、を備えるロボット装置であって、前記人工筋肉を前記第2リンクから離間する側に付勢する付勢部を備えることを要旨とする。 A robot apparatus according to the present disclosure includes a first link, a second link rotatably supported by the first link via a joint, and a fluid supplied to operate the robot apparatus. and at least one artificial muscle that relatively rotates a second link, the gist of the robot apparatus comprising a biasing section that biases the artificial muscle away from the second link. do.
本開示のロボット装置では、人工筋肉を第2リンクから離間する側に付勢する付勢部を備える。これにより、人工筋肉に流体圧が作用していないときに、人工筋肉が湾曲するのを抑制することができる。この結果、人工筋肉が支持部材や隣り合う別の人工筋肉などの周りの部材に接触して人工筋肉の耐久性に影響を与えるのを抑制することができる。 The robot apparatus of the present disclosure includes a biasing section that biases the artificial muscle away from the second link. Thereby, bending of the artificial muscle can be suppressed when the fluid pressure is not acting on the artificial muscle. As a result, it is possible to prevent the artificial muscle from coming into contact with surrounding members such as the support member and another adjacent artificial muscle, and affecting the durability of the artificial muscle.
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。 Next, embodiments for carrying out the invention of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本開示のロボット装置10の概略構成図である。ロボット装置10は、ベース部材11に支持軸12を介して支持された回動軸13周りにロボットアームなどのアーム部材70を回動させる装置として構成されている。このロボット装置10は、図示するように、第1リンクとしてのベース部材11および支持軸12と、支持軸12に取り付けられた関節としての回動軸13と、回動軸13により回動自在に支持される第2リンクとしてのプーリ14と、プーリ14に巻き掛けられる巻掛け媒介節としてのワイヤ16と、ワイヤ16に引張力(プーリ14から離間する側の力)を付与する第1,第2人工筋肉としてのアクチュエータ20,30と、アクチュエータ20,30に作動流体を供給する流体供給装置60とを備える。ここで、巻掛け媒介節としては、ワイヤ16に代えて、ベルトやロープ、チェーンなどが用いられてもよい。作動流体としては、作動油が用いられる。なお、作動油に代えて、作動油以外の水などの液体や、空気などの気体が用いられてもよい。アーム部材70は、回動軸13に回動自在に支持されると共にプーリ14に連結されており、プーリ14と共に回動軸13周りに回動する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
アクチュエータ20,30は、互いに平行に配置されている。アクチュエータ20,30は、マッキベン型の人工筋肉として構成されており、互いに同一の諸元を有する。アクチュエータ20,30は、作動流体の圧力により膨張および収縮するチューブ21,31と、チューブ21,31を覆う編組スリーブ22,32とを備える。チューブ21,31は、流体に対する高い耐性を有する例えばゴム材等の弾性材により円筒状に形成されている。チューブ21,31のワイヤ16側(プーリ14側)の端部は、封止部材23,33により封止され、ワイヤ16から離間した側の端部は、封止部材(第1,第2軸部)24,34により封止されている。封止部材23,24,33,34は、円柱状または筒状に形成されており、封止部材23,24は、アクチュエータ20(チューブ21)の軸方向に延びるようにアクチュエータ20に取り付けられ、封止部材33,34は、アクチュエータ30(チューブ31)の軸方向に延びるようにアクチュエータ30に取り付けられている。封止部材23には、ワイヤ16の一端部16aが固定され、封止部材33には、ワイヤ16の他端部16bが固定されている。封止部材24,34には、チューブ21,31内に連通する作動流体の出入口24a,34aが形成されている。封止部材24,34は、ベース部材11に形成された貫通孔11a,11bに挿通される。編組スリーブ22,32は、所定方向に配向された複数のコードを互いに交差するように編み込むことにより円筒状に形成されており、軸方向および径方向に収縮可能である。編組スリーブ22,32を形成するコードとしては、編組コード、高強度繊維、極細のフィラメントにより構成される金属製コードなどが用いられる。こうしたアクチュエータ20,30では、流体供給装置60から出入口24a,34aを介してチューブ21,31内に作動流体が供給されてチューブ21,31内の作動流体の圧力が高くなると、チューブ21,31は、編組スリーブ22,32の作用により、径方向に膨張すると共に軸方向に収縮する。
The
封止部材24,34の先端部(チューブ21,31から離間した側の端部)には、有底筒状のストッパ部材25,35が固定される。ストッパ部材25,35は、円形状や四角形状などの底部(第1,第2延在部)26,36と、底部26,36の外周から底部26,36に直交する方向に延在された円筒状の筒状部(第1,第2規定部)27,37とを有する。底部26,36の中央は、筒状部27,37が底部26,36よりもベース部材11側となるように封止部材24,34の軸方向端面に固定される。したがって、底部26,36は、アクチュエータ20,30の軸方向に直交する方向に延在し、筒状部27,37は、アクチュエータ20,30の軸方向に延在する。
Bottomed
ベース部材11とストッパ部材25,35の底部26,36との間には、封止部材24,34の外周を包囲するようにスプリング(第1,第2弾性体)28,38が配置される。スプリング28,38としては、例えばコイルスプリングが用いられる。スプリング28,38は、自由長よりも圧縮されており、底部26,36をベース部材11から離間する側(図1における右側)に付勢する。
Springs (first and second elastic bodies) 28, 38 are arranged between the
流体供給装置60は、作動流体を貯留するタンクや、タンク内の作動流体を吸引して吐出するポンプ、ポンプから吐出された作動流体を蓄えるアキュムレータ、複数のソレノイドバルブ、複数のソレノイドバルブを制御する制御装置を備える。
The
こうして構成されたロボット装置10では、流体供給装置60からアクチュエータ20,30のチューブ21,31内に流体(流体圧)が供給されていない組立状態で、図1に示すように、アクチュエータ20,30が自由長になっており、且つ、スプリング28,38の弾性力によってストッパ部材25,35の底部26,36がプーリ14から離間する側に付勢されてストッパ部材25,35の筒状部27,37の先端面がベース部材11から離間している。
In the
続いて、流体供給装置60からアクチュエータ20,30のチューブ21,31内に初期圧が供給されると、図2に示すように、アクチュエータ20,30が軸方向に収縮する。初期圧は、アクチュエータ20,30の軸方向の収縮力がスプリング28,38の弾性力に打ち勝つように定められる。アクチュエータ20,30が軸方向の収縮に伴って封止部材24,34およびストッパ部材25,35がプーリ14側(図2における左側)に移動し、アクチュエータ20,30が軸方向に所定量(10%~20%程度)だけ収縮したときに、ストッパ部材25,35の先端面がベース部材11に当接する。これにより、アクチュエータ20,30の軸方向(図2の左右方向)における位置が規定される。以下、アクチュエータ20,30が軸方向に所定量だけ収縮した状態を「初期状態」という。言い換えれば、初期圧は、アクチュエータ20,30が初期状態になるためにチューブ21,31内に供給される流体の圧力である。
Subsequently, when the initial pressure is supplied from the
そして、流体供給装置60からアクチュエータ20,30のチューブ21,31内に供給される流体の圧力が互いに異なると、図3に示すように、流体の圧力が大きい側のアクチュエータ(図3ではアクチュエータ20)が更に軸方向に収縮し、これに伴ってワイヤ16が引っ張られて流体の圧力が小さい側のアクチュエータ(図3ではアクチュエータ30)が軸方向に膨張する。このとき、ワイヤ16が掛け渡されたプーリ14およびプーリ14に連結されたアーム部材70が回動軸13周りに一体に回動する。このようにしてアーム部材70を回動軸13周りに回動させることができる。言い換えれば、アクチュエータ20,30は、ベース部材11および支持軸12に対してプーリ14を相対的に回動させるように拮抗駆動される。
When the pressure of the fluid supplied from the
実施形態のロボット装置10の奏する効果について説明する。ロボット装置10のストッパ部材25,35やスプリング28,38を備えずに封止部材24,34がベース部材11に固定される比較形態のロボット装置では、組立状態で、一般に、アクチュエータ20,30のうちの少なくとも1つが湾曲する。このため、アクチュエータ20,30のうち湾曲したアクチュエータが支持軸12や別のアクチュエータなどの周りの部材に接触し、アクチュエータの耐久性に影響を与える可能性がある。また、湾曲したアクチュエータの座屈(屈曲)部分の耐久性に影響を与える可能性もある。これらに対して、実施形態のロボット装置10では、スプリング28,38によってストッパ部材25,35の底部26,36をプーリ14から離間する側に付勢することにより、ストッパ部材25,35と一体にアクチュエータ20,30をプーリ14から離間する側に付勢する。これにより、ロボット装置10の組立状態で、アクチュエータ20,30が湾曲するのを抑制することができる。この結果、アクチュエータ20,30が支持軸12や別のアクチュエータなどの周りの部材に接触して第1、第2アクチュエータ20,30の耐久性に影響を与えるのを抑制することができる。また、アクチュエータの座屈(屈曲)により耐久性に影響を与えるのを抑制することもできる。更に、実施形態のロボット装置10では、スプリング28,38によってアクチュエータ20,30をプーリ14から離間する側に付勢することにより、ロボット装置10の組立状態で、アクチュエータ20,30に接続されるワイヤ16がプーリ14に対して緩んでしまうのを抑制することができる。この結果、ロボット装置10の組立状態でワイヤ16がプーリ14から外れてしまったり、その後にアクチュエータ20,30のチューブ21,31内に初期圧が作用したときにプーリ14やアーム部材70の初期回動位置がずれてしまう(図2の回動位置からずれてしまう)のを抑制することができる。
Effects of the
また、実施形態では、流体供給装置60によりアクチュエータ20,30のチューブ21,31内に初期圧を供給して、アクチュエータ20,30が軸方向に所定量だけ収縮したときに、アクチュエータ20,30に取り付けられた封止部材24,34に固定されたストッパ部材25,35の筒状部27,37の先端面がベース部材11に当接する。これにより、アクチュエータ20,30の軸方向(図2の左右方向)における位置を規定することができる。
In the embodiment, the initial pressure is supplied to the
実施形態のロボット装置10では、スプリング28,38によりストッパ部材25,35およびアクチュエータ20,30をプーリ14から離間する側に付勢するものとした。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、図4のロボット装置10Bに示すように、ストッパ部材25,35(アクチュエータ20,30)に、ベース部材11などにより回動自在に支持された滑車40,50に巻き掛けられたワイヤ41,51を介して質量体42,52が連結されるものとしてもよい。ここで、滑車40,50は、ワイヤ41,51がストッパ部材25,35からアクチュエータ20,30の軸方向におけるプーリ14とは反対側に延びて滑車40,50に巻き掛けられるように配置される。この場合でも、質量体42,52によりストッパ部材25,35(アクチュエータ20,30)をプーリ14から離間する側に付勢することができる。これにより、ロボット装置10Bの組立状態で、アクチュエータ20,30が湾曲するのを抑制することができる。
In the
実施形態のロボット装置10では、ストッパ部材25,35が有底筒状に形成され、アクチュエータ20,30のチューブ21,31内に初期圧が供給されたときに、ストッパ部材25,35の筒状部27,37の先端面がベース部材11に当接することにより、アクチュエータ20,30の軸方向における位置を規定するものとした。しかし、図5のロボット装置10Cに示すように、封止部材24,34のベース部材11よりも先端部側(図5の右側)の側面に形成された溝部45,55と、スプリングにより溝部45,55側に押圧される被押圧部材48,58とを有するものとしてもよい。図5のロボット装置10Cは、ストッパ部材25,35が溝部45,55および被押圧部材48,58に置き換えられた点で、図4のロボット装置10Bとは異なる。図5のロボット装置10Cの溝部45,55は、封止部材24,34の先端側に向かうにつれて深くなる(外周面から離間する)傾斜面46,56と、傾斜面46,56の最深部からアクチュエータ20,30の軸方向に直交する方向(図5における上下方向)に延在する壁面47,57とを有する。このロボット装置10Cは、組立状態では図5のようになっている。続いて、流体供給装置60によりアクチュエータ20,30のチューブ21,31内に初期圧を供給すると、アクチュエータ20,30が軸方向に収縮するのに伴って、封止部材24,34がプーリ14側(図5における左側)に移動し、アクチュエータ20,30が軸方向に所定量だけ収縮したときに、被押圧部材48,58の壁面47,57側の端面が壁面47,57に当接する。これにより、アクチュエータ20,30の軸方向(図5の左右方向)における位置が規定される。図5のロボット装置10Cでは、図4のロボット装置10Bと同様に、質量体42,52によりアクチュエータ20,30をプーリ14から離間する側に付勢するものとしたが、図1のロボット装置10と同様に、スプリング28,38によりストッパ部材25,35の底部26,36およびアクチュエータ20,30をプーリ14から離間する側に付勢するものとしてもよい。
In the
実施形態のロボット装置10では、図1に示したように、第1リンクとしてのベース部材11および支持軸12と、関節としての回動軸13と、第2リンクとしてのプーリ14と、ワイヤ16と、第1,第2人工筋肉としてのアクチュエータ20,30とを備えるものとした。しかし、図6のロボット装置110に示すように、図1のロボット装置10のプーリ14およびワイヤ16に代えて、リンク部材(第2リンク)114を備えるものとしてもよい。図6のロボット装置110のうち図1のロボット装置10と同一の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
In the
図6のロボット装置110では、アーム部材70は、回動軸13に回動自在に支持されると共にリンク部材114に連結されており、リンク部材114と共に回動軸13周りに回動する。リンク部材114の長手方向における中央部は、支持軸12に取り付けられた回動軸13により回動自在に支持される。リンク部材114の長手方向における一端部114aは、アクチュエータ20に取り付けられた封止部材23に回転自在に連結され、他端部114bは、アクチュエータ30に取り付けられた封止部材33に回転自在に連結される。
In the
こうして構成されたロボット装置110では、流体供給装置60からアクチュエータ20,30に流体(流体圧)が供給されていない組立状態で、図6に示すように、アクチュエータ20,30が自由長になっており、且つ、スプリング28,38の弾性力によってストッパ部材25,35の底部26,36がプーリ14から離間する側に付勢されてストッパ部材25,35の筒状部27,37の先端面がベース部材11から離間している。ロボット装置110のストッパ部材25,35やスプリング28,38を備えずに封止部材24,34がベース部材11に固定される比較形態のロボット装置では、組立状態で、一般に、アクチュエータ20,30のうちの少なくとも1つが湾曲する。例えば、ベース部材11とリンク部材114の一端部114aとの距離がベース部材11とリンク部材114の他端部114bとの距離に比して短い場合、アクチュエータ20,30のうち少なくともアクチュエータ20が湾曲する。このため、アクチュエータ20,30のうち湾曲したアクチュエータが支持軸12や別のアクチュエータなどの周りの部材に接触し、アクチュエータの耐久性に影響を与える可能性がある。これに対して、ロボット装置110では、ロボット装置10と同様に、スプリング28,38によってストッパ部材25,35の底部26,36をリンク部材114から離間する側に付勢することにより、ストッパ部材25,35と一体にアクチュエータ20,30をリンク部材114から離間する側に付勢する。これにより、ロボット装置110の組立状態で、アクチュエータ20,30が湾曲するのを抑制することができる。この結果、アクチュエータ20,30が支持軸12や別のアクチュエータなどの周りの部材に接触してアクチュエータ30,30の耐久性に影響を与えるのを抑制することができる。
In the
続いて、流体供給装置60からアクチュエータ20,30のチューブ21,31内に初期圧が供給されると、アクチュエータ20,30が軸方向に収縮し、これに伴って封止部材24,34およびストッパ部材25,35がプーリ14側に移動し、アクチュエータ20,30が軸方向に所定量(10%~20%程度)だけ収縮したときに、ストッパ部材25,35の筒状部27,37の先端面がベース部材11に当接して初期状態となる。このようにして、アクチュエータ20,30の軸方向における位置を規定することができる。
Subsequently, when the initial pressure is supplied from the
そして、流体供給装置60からアクチュエータ20,30のチューブ21,31内に供給される流体の圧力が互いに異なると、アクチュエータ20,30のうち流体の圧力が大きい側のアクチュエータが更に軸方向に収縮し、これに伴ってリンク部材114およびアーム部材70が回動軸13周りに回動し、流体の圧力が小さい側のアクチュエータが軸方向に膨張する。このようにしてアーム部材70を回動軸13周りに回動させることができる。言い換えれば、アクチュエータ20,30は、ベース部材11および支持軸12に対してリンク部材114を相対的に回動させるように拮抗駆動される。
When the pressure of the fluid supplied from the
ロボット装置110では、図1のロボット装置10と同様の構成により、アクチュエータ20,30をリンク部材114から離間する側に付勢するものとした。しかし、図4のロボット装置10Bと同様の構成により、アクチュエータ20,30をリンク部材114から離間する側に付勢するものとしてもよい。
The
ロボット装置110では、図1のロボット装置10と同様の構成により、アクチュエータ20,30のチューブ21,31内に初期圧が供給されたときに、アクチュエータ20,30の軸方向における位置を規定するものとした。しかし、図5のロボット装置10Cと同様の構成により、アクチュエータ20,30のチューブ21,31内に初期圧が供給されたときに、アクチュエータ20,30の軸方向における位置を規定するものとしてもよい。
The
実施形態のロボット装置10では、図1に示したように、第1,第2人工筋肉としてのアクチュエータ20,30を備えるものとした。しかし、図7のロボット装置210に示すように、人工筋肉としてのアクチュエータ220を1つだけを備えるものとしてもよい。図7のロボット装置210のうち図1のロボット装置10と同一の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 1, the
図7のロボット装置210は、第1リンクとしてのベース部材11および支持軸12と、関節としての回動軸213と、第2リンクとしての支持部材214と、アクチュエータ220と、ストッパ部材25と、スプリング28と、錘230とを備える。支持軸12は、支持部材214に取り付けられた回動軸213により回動自在に支持される。アクチュエータ220に取り付けられた封止部材23は、支持部材214に回動自在に連結される。錘230は、ベース部材11の支持軸12に対して貫通孔11aとは反対側の端部に取り付けられる。
7 includes a
こうして構成されたロボット装置210では、流体供給装置60からアクチュエータ220のチューブ21,31内に流体(流体圧)が供給されていない組立状態で、図7に示すように、アクチュエータ220が自由長になっており、且つ、スプリング28の弾性力によってストッパ部材25の底部26が支持部材214から離間する側に付勢されてストッパ部材25の筒状部27の先端面がベース部材11から離間しており、且つ、ベース部材11や支持軸12、アクチュエータ220,錘230等の重量によってこれらが支持部材214に対して鉛直方向よりも時計回り(図7における右側)に回動している。ロボット装置210でも、ロボット装置10,110と同様に、スプリング28によってストッパ部材25の底部26を支持部材214から離間する側に付勢することにより、ストッパ部材25と一体にアクチュエータ220を支持部材214から離間する側に付勢する。これにより、ロボット装置210の組立状態で、アクチュエータ220が湾曲するのを抑制することができる。この結果、アクチュエータ220が支持軸12や別のアクチュエータなどの周りの部材に接触してアクチュエータ220の耐久性に影響を与えるのを抑制することができる。
In the
続いて、流体供給装置60からアクチュエータ220のチューブ21内に初期圧が供給されると、アクチュエータ220が軸方向に収縮し、これに伴って封止部材24およびストッパ部材25が支持部材214側に移動し、アクチュエータ220が軸方向に所定量(10%~20%程度)だけ収縮したときに、ストッパ部材25の筒状部27の先端面がベース部材11に当接して初期状態となる。このようにして、アクチュエータ220の軸方向における位置を規定することができる。
Subsequently, when an initial pressure is supplied from the
そして、流体供給装置60からアクチュエータ220のチューブ21内に流体の初期圧よりも高い圧力が供給されると、アクチュエータ220が更に軸方向に収縮し、これに伴ってベース部材11や支持軸12、アクチュエータ220等が支持部材214に対して図7における反時計回りに回動する。言い換えれば、アクチュエータ220は、ベース部材11および支持軸12に対して支持部材214を相対的に回動させる。
When a pressure higher than the initial pressure of the fluid is supplied from the
ロボット装置210では、図1のロボット装置10と同様の構成により、アクチュエータ220を支持部材214から離間する側に付勢するものとした。しかし、図4のロボット装置10Bと同様の構成により、アクチュエータ220を支持部材214から離間する側に付勢するものとしてもよい。
In the
ロボット装置210では、図1のロボット装置10と同様の構成により、アクチュエータ220のチューブ21内に初期圧が供給されたときに、アクチュエータ220の軸方向における位置を規定するものとした。しかし、図5のロボット装置10Cと同様の構成により、アクチュエータ220のチューブ21内に初期圧が供給されたときに、アクチュエータ220の軸方向における位置を規定するものとしてもよい。
The
上述の実施形態では、人工筋肉としてのアクチュエータ20,30は、作動流体が供給された際に径方向に膨張し且つ軸方向に収縮するチューブ21,31と、チューブ21,31を覆う編組スリーブ22,32とを有するマッキベン型の人工筋肉であるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、アクチュエータ20,30は、弾性体により形成された内側筒状部材と、弾性体により形成されると共に内側筒状部材の外側に同軸に配置された外側筒状部材と、内側筒状部材と外側筒状部材との間に配置された繊維層とを有する軸方向繊維強化型のアクチュエータ(例えば、特開2011-137516号公報参照)であってもよい。また,アクチュエータ20,30は、シリンダおよびピストンを有する流体シリンダであってもよい。
In the above-described embodiment, the
〔本実施形態のまとめ〕
以上説明したように、本開示のロボット装置は、第1リンク(11,12)と、関節(13,213)を介して前記第1リンク(11,12)により回動自在に支持される第2リンク(14,114,214)と、流体の供給を受けて作動すると共に前記第1リンク(11,12)に対して前記第2リンク(14,114,214)を相対的に回動させる少なくとも1つの人工筋肉(20,30,220)と、を備えるロボット装置(10,10B,10C,110,210)であって、前記人工筋肉(20,30,220)を前記第2リンク(14,114,214)から離間する側に付勢する付勢部(28,38,42,52)を備えることを要旨とする。[Summary of this embodiment]
As described above, the robot apparatus of the present disclosure includes the first links (11, 12) and the second robot rotatably supported by the first links (11, 12) via the joints (13, 213). Two links (14, 114, 214) are supplied with fluid to operate and rotate the second link (14, 114, 214) relative to the first link (11, 12). a robotic device (10, 10B, 10C, 110, 210) comprising at least one artificial muscle (20, 30, 220), said artificial muscle (20, 30, 220) being connected to said second link (14 , 114, 214) are provided.
本開示のロボット装置では、人工筋肉を第2リンクから離間する側に付勢する付勢部を備える。これにより、人工筋肉に流体圧が作用していないときに、人工筋肉が湾曲するのを抑制することができる。この結果、人工筋肉が支持部材や隣り合う別の人工筋肉などの周りの部材に接触して人工筋肉の耐久性に影響を与えるのを抑制することができる。 The robot apparatus of the present disclosure includes a biasing section that biases the artificial muscle away from the second link. Thereby, bending of the artificial muscle can be suppressed when the fluid pressure is not acting on the artificial muscle. As a result, it is possible to prevent the artificial muscle from coming into contact with surrounding members such as the support member and another adjacent artificial muscle, and affecting the durability of the artificial muscle.
本開示のロボット装置において、前記人工筋肉(20,30,220)に初期圧が作用したときの前記人工筋肉(20,30,220)の位置を規定する規定部(27,37,47,48,57,58)を更に備えるものとしてもよい。こうすれば、人工筋肉に初期圧が作用したときの人工筋肉の位置を規定することができる。 In the robotic device of the present disclosure, a defining portion (27, 37, 47, 48) defining the position of the artificial muscle (20, 30, 220) when the initial pressure acts on the artificial muscle (20, 30, 220) , 57, 58). This makes it possible to define the position of the artificial muscle when the initial pressure acts on the artificial muscle.
本開示のロボット装置において、前記人工筋肉(20,30,220)の前記第2リンク(14,114,214)から離間した側の端部に固定されると共に前記人工筋肉(20,30,220)の軸方向に延在し、前記第1リンク(11,12)に形成された挿通孔(11a,11b)に挿通される軸部(24,34)と、前記軸部(24,34)の前記第1リンク(11,12)よりも前記人工筋肉(20,30,220)から離間した位置で前記軸方向に直交する方向に延在する延在部(26,36)とを更に備え、前記付勢部(28,38)は、前記第1リンク(11,12)と前記延在部(26,36)との間に配置されると共に前記延在部(26,36)を前記第1リンク(11,12)から離間する側に付勢する弾性体(28,38)を有するものとしてもよい。こうすれば、弾性体の付勢力により、人工筋肉を第2リンクから離間する側に付勢することができる。 In the robot apparatus of the present disclosure, the artificial muscle (20, 30, 220) is fixed to the end of the side away from the second link (14, 114, 214) and the artificial muscle (20, 30, 220) ) extending in the axial direction of the first link (11, 12) and inserted through insertion holes (11a, 11b) formed in the first links (11, 12); extension portions (26, 36) extending in a direction orthogonal to the axial direction at positions spaced from the artificial muscles (20, 30, 220) more than the first links (11, 12) of , the urging portions (28, 38) are arranged between the first links (11, 12) and the extension portions (26, 36) and move the extension portions (26, 36) to the It may have an elastic body (28, 38) that biases the first link (11, 12) away from the first link (11, 12). By doing so, the artificial muscle can be biased away from the second link by the biasing force of the elastic body.
この場合、前記延在部(26,36)から前記第1リンク(11,12)側に延出されると共に前記人工筋肉(20,30,220)に初期圧が作用したときに前記第1リンク(11,12)に当接して前記人工筋肉(20,30,220)の位置を規定する規定部(27,37)を更に備えるものとしてもよい。こうすれば、人工筋肉に初期圧が作用したときに、規定部が第1リンクに当接して人工筋肉の位置を規定することができる。 In this case, when the artificial muscle (20, 30, 220) is extended from the extension portion (26, 36) to the first link (11, 12) side and the initial pressure acts on the artificial muscle (20, 30, 220), the first link A regulating portion (27, 37) that abuts against (11, 12) and regulates the position of the artificial muscle (20, 30, 220) may be further provided. With this configuration, when the initial pressure acts on the artificial muscle, the defining portion can abut against the first link to define the position of the artificial muscle.
本開示のロボット装置において、前記人工筋肉(20,30,220)は、流体が供給された際に径方向に膨張し且つ軸方向に収縮するチューブ(21,31)を有するものとしてもよい。 In the robotic device of the present disclosure, the artificial muscles (20, 30, 220) may have tubes (21, 31) that expand radially and contract axially when supplied with fluid.
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments for carrying out the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to such embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present disclosure. Of course.
本開示は、ロボット装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure is applicable to the robot device manufacturing industry and the like.
Claims (4)
関節を介して前記第1リンクにより回動自在に支持される第2リンクと、
流体の供給を受けて作動すると共に前記第1リンクに対して前記第2リンクを相対的に回動させる少なくとも1つの人工筋肉と、
を備えるロボット装置であって、
前記人工筋肉を前記第2リンクから離間する側に付勢する付勢部と、
前記人工筋肉に初期圧が作用したときの前記人工筋肉の位置を規定する規定部と、
を備えるロボット装置。 a first link;
a second link rotatably supported by the first link via a joint;
at least one artificial muscle that is actuated by being supplied with fluid and rotates the second link relative to the first link;
A robotic device comprising
an urging portion that urges the artificial muscle to move away from the second link ;
a defining portion that defines the position of the artificial muscle when the initial pressure acts on the artificial muscle;
A robotic device comprising:
関節を介して前記第1リンクにより回動自在に支持される第2リンクと、
流体の供給を受けて作動すると共に前記第1リンクに対して前記第2リンクを相対的に回動させる少なくとも1つの人工筋肉と、
を備えるロボット装置であって、
前記人工筋肉を前記第2リンクから離間する側に付勢する付勢部と、
前記人工筋肉の前記第2リンクから離間した側の端部に固定されると共に前記人工筋肉の軸方向に延在し、前記第1リンクに形成された挿通孔に挿通される軸部と、
前記軸部の前記第1リンクよりも前記人工筋肉から離間した位置で前記軸方向に直交する方向に延在する延在部と、
を備え、
前記付勢部は、前記第1リンクと前記延在部との間に配置されると共に前記延在部を前記第1リンクから離間する側に付勢する弾性体を有する、
ロボット装置。 a first link;
a second link rotatably supported by the first link via a joint;
at least one artificial muscle that is actuated by being supplied with fluid and rotates the second link relative to the first link;
A robotic device comprising
an urging portion that urges the artificial muscle to move away from the second link ;
a shaft fixed to the end of the artificial muscle on the side spaced from the second link, extending in the axial direction of the artificial muscle, and inserted through an insertion hole formed in the first link;
an extending portion extending in a direction orthogonal to the axial direction at a position spaced from the artificial muscle more than the first link of the shaft portion;
with
The biasing portion has an elastic body disposed between the first link and the extension portion and biasing the extension portion away from the first link.
robotic device.
前記延在部から前記第1リンク側に延出されると共に前記人工筋肉に初期圧が作用したときに前記第1リンクに当接して前記人工筋肉の位置を規定する規定部、
を更に備えるロボット装置。 The robot device according to claim 2 ,
a defining portion extending from the extending portion toward the first link and abutting against the first link to define the position of the artificial muscle when an initial pressure is applied to the artificial muscle;
A robotic device further comprising:
前記人工筋肉は、流体が供給された際に径方向に膨張し且つ軸方向に収縮するチューブを有する、
ロボット装置。
The robot device according to any one of claims 1 to 3 ,
The artificial muscle has a tube that expands radially and contracts axially when supplied with fluid.
robotic device.
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