JPH027799B2 - - Google Patents

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JPH027799B2
JPH027799B2 JP55501074A JP50107480A JPH027799B2 JP H027799 B2 JPH027799 B2 JP H027799B2 JP 55501074 A JP55501074 A JP 55501074A JP 50107480 A JP50107480 A JP 50107480A JP H027799 B2 JPH027799 B2 JP H027799B2
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Edowaado Hoobasu
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OTSUTOO BOTSUKU ORUTOPEEDEITSUSHU IND BEJITSUTSU UNTO FUERUBARUTSUNGUSU KG
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OTSUTOO BOTSUKU ORUTOPEEDEITSUSHU IND BEJITSUTSU UNTO FUERUBARUTSUNGUSU KG
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A61F2/583—Hands; Wrist joints
    • A61F2/588—Hands having holding devices shaped differently from human fingers, e.g. claws, hooks, tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A61F2002/701—Operating or control means electrical operated by electrically controlled means, e.g. solenoids or torque motors

Description

請求の範囲 １ 四辺形リンクにそれぞれ取付けられかつ互い
に接近もしくは離反運動可能な２つのクランプジ
ヨーを対象物の把持のために備えたマニプレータ
において、各クランプジヨー１，２に、クランプ
ジヨー平面に対して垂直な軸線５，６を中心とし
て旋回可能な把持プレート８，９が軸支されてお
り、両方の四辺形リンク３，４が該四辺形リンク
３，４のリンク軸に平行な共通の軸１０を中心と
して一緒に旋回可能であり、両方の平行四辺形リ
ンク３，４の、リンク軸に平行な共通の前記軸１
０が、両方の四辺形リンクに共通な仮想リンク軸
であり、該リンク軸と同心的なリング１２が設け
られており、該リング１２に両方の四辺形リンク
３，４の別の１つのリンク軸１３，１４がそれぞ
れ保持されており、平行四辺形リンク３，４の、
前記リング１２に保持された前記リンク軸１３，
１４を中心として旋回可能に軸支されたリンク桿
１５，１８に対してそれぞれほぼ平行なリンク桿
１６，１７が前記リング１２の上に回転可能に案
内してあることを特徴とする、マニプレータ。
２ 両方の四辺形リンク３，４がリンク軸に対し
て垂直な共通の軸１１を中心として一緒に旋回可
能である、請求項１記載のマニプレータ。
３ 前記リング１２に保持された前記リンク軸１
３，１４を中心として旋回可能に軸支されたリン
ク桿１５，１８に対してそれぞれほぼ平行なリン
ク桿１６，１７が、それぞれ前記リング１２に対
して同心的なリング状の軸受１９，２０を介して
前記リング１２の上に回転可能に案内されてい
る、請求項１又は２記載のマニプレータ。
４ クランプジヨーを接近もしくは離反運動させ
るために両方の四辺形リンク３，４を相対的に旋
回させる駆動装置がピニオン２４を有し、該ピニ
オン２４に、両方の四辺形リンク３，４のリンク
桿の１つ１６，１７にそれぞれ固定された２つの
有歯セクタ２５，２６が同時に噛合つている、請
求項１から３までのいずれか１項記載のマニプレ
ータ。
５ 両方の四辺形リンク３，４が一緒に旋回する
ときの中心である、リンク軸に平行な軸１０を成
す軸内に、伝動装置を有する電動機が設けられ、
該電動機が歯車３３を介して前記ピニオン２４を
駆動する、請求項４記載のマニプレータ。
６ 前記伝動装置がピニオン２４かリング１２を
駆動できるように切換え可能に構成されている、
請求項５記載のマニプレータ。
７ 両方の把持プレート８，９を旋回させるため
及び（又は）四辺形リンク３，４を一緒に前記軸
１０を中心として旋回させるために手で操作でき
る駆動装置、例えばハンドホイール２８が設けら
れている、請求項１記載のマニプレータ。
８ 把持プレート８，９の１つ９が電動機２１に
より有利にはかさ歯車電動装置２２を介して駆動
可能であり、他方の把持プレート８の連行が把持
プレート８，９の間に把持された、例えば両方の
把持プレート８，９の溝７内に係合する対象物２
３により行なわれる、請求項１記載のマニプレー
タ。
９ クランプジヨー１，２もしくは該クランプジ
ヨー１，２を保持する四辺形リンク３，４の間の
空間に伝動装置部分２４，２５，２６を覆う、交
換可能なブリツジ３０が設けられており、該ブリ
ツジ３０が有利には上面に溝状の案内面３１を有
している、請求項１記載のマニプレータ。
１０ 四辺形リンク３，４の駆動装置に安全クラ
ツチが配属されている、請求項４記載のマニプレ
ータ。
１１ 四辺形リンク３，４のためにセルフロツク
可能な伝動装置が設けられている、請求項４記載
のマニプレータ。
１２ 前記軸１０を中心とした旋回運動が手又は
電動機で制御される場合に係止位置における固定
又は摩擦接続による固定が与えられる、請求項１
記載のマニプレータ。
１３ 把持プレート８，９がクランプジヨー１，
２の上に取外し可能に、ひいては交換可能に固定
されている、請求項１記載のマニプレータ。
１４ 把持プレート８，９がクランプジヨー１，
２に対して垂直な軸線５，６を中心として旋回す
る角度（α）がほぼ90゜である、請求項１記載の
マニプレータ。
１５ 両方の四辺形リンク３，４がリンク軸に対
して平行に延びる軸１０を中心として旋回する角
度（β）がほぼ90゜である、請求項１記載のマニ
プレータ。
明細書 本発明は、四辺形リンク、特に平行四辺形リン
クにそれぞれ取付けられかつ互いに接近もしくは
離反運動可能な２つのクランプジヨーを対象物の
把持のために備えたマニプレータに関する。本発
明の目的は把持した対象物を（把持後）できるだ
け多数の、互いに異なる空間位置のもたらすこと
ができるように上記種類のマニプレータを構成す
ることである。
上記目的は上記種類のマニプレータにおいて、
クランプジヨー平面に対して垂直な軸を中心とし
て旋回可能に、有利には溝を備えた把持プレート
を各クランプジヨーに軸支することによつて達成
された。この場合には、両方の四辺形リンクは四
辺形リンクのリンク軸に対して平行に延びる一本
の軸を中心として一緒に旋回可能である。又、両
方の四辺形リンクは四辺形リンクのリンク軸と直
交する１本の軸を中心として一緒に有利には180゜
旋回可能であると有利である。把持プレートをク
ランプジヨーに旋回可能に軸支することにより、
把持された対象物は把持プレートの旋回範囲内で
クランプジヨー平面に対して平行な平面上の任意
の位置にもたらすことができる。さらに両方の四
辺形リンクが四辺形リンクのリンク軸に対して平
行な共通の一本の軸を中心として旋回可能である
と、把持プレートが旋回可能である旋回平面自体
も旋回可能になる。本発明の１実施例の如く、両
方の四辺形リンクは、リンク軸に対して平行な軸
を中心として旋回可能であることに加えて、リン
ク軸と直交する軸を中心として旋回可能であるこ
とにより、把持された対象物を他の旋回位置にも
たらすことができる。
さらに本発明の如く、両方の四辺形リンクを一
緒に旋回させるときの旋回中心軸である、四辺形
リンクのリンク軸に対して平行な軸を両方の四辺
形リンクに共通な仮想のリンク軸とすることによ
り、マニプレータの構成を簡単にしかつ小さな構
成部材だけで大きな締付け力を統御できるという
付加的な好ましい状態が得られる。さらに前記の
共通な仮想のリンク軸に対し同心的なリングが設
けられ、このリングに各四辺形リンクの別の１つ
のリンク軸がそれぞれ保持され、リングに旋回可
能に軸支した四辺形リンクのリンク桿にほぼ平行
なリンク桿が、例えばリングと同心的なリング状
の軸受を用いて、リングの上を回転可能に案内さ
れていることができる。
さらに本発明の別の１実施例によれば、両方の
四辺形リンクを互いに接近又は離反させるために
設けた駆動機構に、両方の四辺形リンクのそれぞ
れ１つのリンク桿に取付けられた２つの有歯セク
タが同時に噛合うピニオンが設けられている。こ
のように構成することでマニプレータに対象物を
掴ませる駆動機構の構造が簡易化される。
この場合には本発明の有利な１実施例によれば
歯車を介してピニオンを駆動する伝動機構と共に
電動機が前記仮想のリンク軸を形成する軸内に設
けられ、該軸内に設けられた伝動機構がピニオン
又はリングを選択的に駆動できるように切換え可
能に構成されている。
本発明の別の１実施例によれば、純粋な手動操
作のために、両方の把持プレートを１本の軸を中
心として一緒に旋回させるためもしくは両方の四
辺形リンクを１本の軸を中心として一緒に旋回さ
せる手動操作駆動装置、例えばハンドルホイール
が設けられている。
実際の操作にとつては、把持プレートの一方を
電動機により有利にはかさ歯車伝動装置を介して
駆動することが有利である。この場合には他方の
把持プレートの連行は両方の把持プレートに把持
された対象物、例えば把持プレートの溝に係合す
る対象物によつて行なわれる。
本発明の別の実施例ではクランプジヨーの間の
空間又はクランプジヨーを保持する空間に、伝動
機構を覆い、有利には上面に溝状の案内面を備え
た、交換可能なブリツジが設けられている。
本発明の別の特徴、詳細及び利点は、図示の２
つの実施例を参照して以下に説明する。
第１図は本発明によるマニプレータの略示平面
図、第２図は第１図のマニプレータの正面図、第
３図は本発明のマニプレータの運動機構の概略
図、第４図は第２図の部分Ａの拡大図、第５図は
本発明のマニプレータの別の実施例の側面図、第
６図は第５図の−線に沿つた断面図である。
本発明のマニプレータは対象物を把持するため
に互いに接近もしくは離反運動可能な２つのクラ
ンプジヨー１，２を備えている。このクランプジ
ヨー１と２を運動させるための伝動機構の運動
は、両方のクランプジヨー１，２がどの位置にあ
つても互いにほぼ平行になるように構成された四
辺形リンク３，４により与えられる。特に第３図
から明らかな如く、四辺形リンク３，４は平行四
辺形リンクとして構成されている。各クランプジ
ヨー１，２には、クランプジヨー平面に対して垂
直な軸５，６を中心として旋回可能に把持プレー
ト８，９が軸支されている。ロツド状の対象物
（例えばピン等）を把持プレート８，９の間に申
し分なく保持するために把持プレート８，９には
溝７が設けられている。両方の四辺形リンク３，
４は該四辺形リンク３，４のリンク軸線に対して
平行な軸線１０を中心として旋回可能である。さ
らに両方の四辺形リンク３，４は該四辺形リンク
３，４のリンク軸に直交する軸線を中心として運
動可能である。
第２図から明らかな如く、四辺形リンク３，４
は軸線１１を中心として180゜旋回可能である。把
持プレート８，９には、取扱われる対象物にある
小環等にマニプレータを係合させるためにフツク
状の突出部を設けておくことができる。両方の四
辺形リンクの共通な旋回軸は両方の四辺形リンク
の共通な仮想のリンク軸１０である。すなわちリ
ンク桿１６，１７の延長線は上記リンク軸１０を
通る（第３図）。四辺形リンクのリンク軸を受容
するためにはリング１２がリンク軸１０に対して
同心的に設けられている。リング１２に旋回可能
に軸支したリンク桿１５，１８に対してほぼ平行
なリンク桿１６，１７はリング１２の上に回動可
能に案内されている。この案内のためにはリンク
桿１６，１７はローラ又は転動体を介してリンク
１２上に並置して支持されたリング状の軸受１
９，２０（一点鎖線で部分的に図示）を備えてい
る。
第４図から明らかな如く、把持プレート９はか
さ歯車伝動装置２２を介して電動機２１で駆動で
きる。他方の把持プレート８を駆動するためには
把持プレート８と９との間に把持された対象物２
３を利用する。四辺形リンク３，４が一緒に旋回
させられるときの中心を成す軸１０，１１は互い
に交差させられていると有利である。両方の四辺
形リンク３，４を軸１０を中心として互いに接近
又は離反する方向に旋回させることのできる駆動
装置（図示せず）は、伝動装置を有する電動機と
ピニオン２４とを備えている。該ピニオン２４の
上には２つの有歯セクタ２５，２６が噛合つてお
り、各有歯セクタ２５，２６はリンク桿１６もし
くは１７に固定されている。軸１０を成す軸内に
配置された前記伝動装置はリング１２を駆動する
ため又は歯車３３を介してピニオン２４を駆動す
るために切換え可能であると有利である。
第４図においてはαでは把持プレート８，９が
クランプジヨー１，２に対して垂直な軸５もしく
は６を中心として旋回可能な角度が示されてい
る。この角度αは有利には90゜である。リンク軸
に対して平行に延びる軸１０を中心として四辺形
リンク３，４は同様に90゜である大きさの角度β
を中心として旋回可能ある。
把持プレート８，９は取外し可能に、つまり交
換可能にクランプジヨー１，２と結合しておくこ
とができる。特殊なマニプレーシヨンのために別
の形をした把持プレート８，９を使用できるよう
にするために把持プレート８，９は取外しが容易
である結合、例えば係止結合でクランプジヨー
１，２に固定しておくことができる。
さらに、両方のクランプジヨー８，９を旋回さ
せるためもしくは四辺形リンク３，４を一緒に軸
１０を中心として旋回させるためにはグリツプ凹
部２９を備えたハンドホイール２８が設けられて
おり、該ハンドホイール２８は軸１０を中心とし
て回転可能に支承されかつ四辺形リンクの駆動装
置に結合又は連結されている。このようにして手
動による駆動又は駆動装置により与えられた把持
力を手動操作により強めることができるようにな
る。
さらにかさ歯車伝動装置２２の代りに把持プレ
ート８，９を所望の位置に固定できる係止位置を
使用することもできる。このような係止装置はそ
れぞれ調節された位置で把持プレートの固定が把
持力により強められるように構成されていると有
利である。
第５図と第６図とに示された実施例では、クラ
ンプジヨー１，２の間の空間又はクランプジヨー
１，２を保持する四辺形リンク３，４の間の空間
に伝動装置部分２４，２５，２６を覆うブリツジ
３０が着脱自在に設けられている。該ブリツジ３
０は上記伝動機構及び側方のケーシング部分を過
度の力の作用及び破損に対して保護する。該ブリ
ツジ３０の上面には、把持した対象物、特に長い
対象物（第６図ではハンマ３２）を支えるための
プリズム形又は溝状の案内面３１を有している。
重要であることはこの場合にも該ブリツジ３０が
交換可能であることである。該ブリツジ３０が交
換可能であることにより、ブリツジ３０に種々異
なる支持面を与えたり、付加的な把持面を与えた
り、工具状の（例えばカツタ等のような）性格を
有する特殊機能を与えたりすることができる。
把持力及び（又は）形状接続によつて固定され
た対象物を、駆動系が故障した場合にも再び取外
し得るようにするためには四辺形リンク３，４の
駆動装置に対して図示されていない安全クラツチ
を設けておくことが有利である。該安全クラツチ
は例えば固有のレバー又はそれに類似のものを用
いて外部から操作され、両方のクランプジヨー
１，２と駆動系の連結を解除し、両方のクランプ
ジヨー１，２が軸１０を中心として自由に運動で
きるようにする。
本発明では軸１０を中心とした旋回運動の制御
は電動機とセルフロツク式伝動装置によつて行な
うことも手動で行なうこともできる。後者の場合
には固定は係止位置において行なうか又は摩擦接
続により無段階に行なうことができる。
JP55501074A 1979-05-21 1980-05-20 Expired JPH027799B2 (ja)

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