JPH03213288A

JPH03213288A - 再構成可能なロボットアーム及びその構成方法

Info

Publication number: JPH03213288A
Application number: JP14929589A
Authority: JP
Inventors: Herbert Edward Ferree; ハーバート・エドワード・フェレー; Harry Nickolas Andrews; ハリー・ニコラス・アンドリュース; Frank William Cooper Jr; フランク・ウイリアム・クーパー，ジュニア; Joseph Richard Herberg; ジョセフ・リチャード・ハーバーグ
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1989-06-12
Publication date: 1991-09-18
Also published as: DE3918587A1; CN1038964A; FR2632561A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、一般にロボティクスに関し、より詳細には、
遠隔操作可能なサービスアームに関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

近年、サービスアーム又はロボットの利用度が著しく高
まっている。利用度が増加した技術分野の一つとして、
自動化技術を用いる製造がある。

かかる用途では、ロボットを用いると、危険な仕事の遂
行又は繰り返し行う必要のある仕事の退屈感の緩和が可
能になる。

成る場所から別の場所までの物体の移送又は搬送、被組
立て部品のスポット溶接又はアーク溶接、及びこれら構
成要素からの組立品の完成に用いられるロボットの例が
、パルド（Ｐａｒｄｏ）氏等に付与された米国特許第４
．（１８９．４２７号に開示されている。かかる米国特
許では、ロボットは、メカーノ（Ｍｅｃｃａｎｏ）玩具
のように組立を行える規格化又は標準型モジュールで構
成されている。これらモジュールは、種々の基本機能を
実行し、並進モジュール、数種類の回転モジュール及び
数本の軸線を有するヘッドより成る部材を含む、標準型
モジュールは、所望長さに切断されたアームによってロ
ボットの構成要素の組み立て前に相互連結される。

ロボットの別の例として、ウェスチングハウス・エレク
トリック・コーポレーション製の遠隔繰作可能なサービ
スアームである「ローザ（ＲＯ３Ａ）Ｊが挙げられる。

ローザは、原子炉封込め建屋内において、人間が仕事を
するには危険な領域で使用できる。

産業上の用途に適したサービスアームの開発に当たり、
大規模な研究が行われているが、サービスアームを宇宙
で用いるには、特異な設計上の問題が生じる。たとえば
、無重力状態では、サービスアームの釣り合いを取る必
要はない。しかしながら、サービスアームの質量は重要
な問題である。

その理由は、サービスアームの自重のため、支持可能な
ペイロードが減少すると共に重力が微々たる状態では運
動の効果が増強するからである。ゴサイン（Ｇｏｓｓａ
ｉｎ）氏等に付与された米国特許第４．５８５，３８８
号で分かるように、宇宙用サービスアームの設計に当た
っては上記事項が考慮されている。この米国特許は、そ
れぞれ取付は具に解除自在に固定される第１及び第２の
エンドエフェクタを備えたブームで構成される自動再配
置式マニピュレータ組立体を開示している。第１及び第
２の関節機構がそれぞれ、ブームの第１の端と第２の端
への第１のエンドエフェクタと第２のエンドエフェクタ
の取付けに用いられる。第１及び第２の関節機構により
、エンドエフェクタとブームとの間には十分な移動度が
得られ、一方のエンドエフェクタを取付は具のうちの一
つに取付けたままの状態で他方のエンドエフェクタを取
付は具のうちの一つに近づけたり遠ざけたりすることが
出来る。動力伝達装置が各関節機構と連携していて、ブ
ームを各々のエンドエフェクタに対して関節運動させる
ので、取付は具への一方のエンドエフェクタの着脱、次
いで他方のエンドエフェクタの着脱を連続して行えばマ
ニピュレータ組立体は自動的に再配置状態になる。

宇宙用ロボットの開発に当たり、ロボットを出来るだけ
汎用型のものにすることが望ましい、汎用型とは、ロボ
ットが出来るだけ多くの種類の仕事を遂行できることを
意味する。ロボットは、作業領域の全てに到達し得るに
十分な長さのものでなければならず、或いは、遂行すべ
き仕事の領域に近接したコネクタまで「歩行」できる必
要がある。さらに、ロボットはペイロード可搬能力を過
度に低下させないよう軽量である必要がある。

〔発明の構成及び効果〕

本発明が提供する再構成可能で遠隔操作可能なモジュラ
−・サービスアームは、それぞれがサービスアームに自
由度を与える複数のアクチュエータを有する。構造部材
により複数のアクチュエータが相互連結される。構造部
材によって支持された状態にある制御回路が、複数のア
クチュエータの動作を制御する命令を受け取る。サービ
スアームが遂行する仕事に必要な個数よりも多いアクチ
ュエータを使用して自由度を大きくすることが出来る。

したがって、遂行すべき仕事に応じて選択した成る幾つ
かのアクチュエータを、該仕事の遂行中、固定し或いは
別々に＠御して、特定の仕事に合うようロボットアーム
を構成したり、その幾何学的形状を単純化して実時間制
御を行う。

本発明の特徴の一つとして、アクチュエータをブラケッ
トによって支持していることが挙げられる。アクチュエ
ータは全てが同一サイズという訳ではないが、ブラケッ
トの外部寸法は全て同一サイズである。かくして、万一
アクチュエータが故障しても、これを、アクチュエータ
が紐み込まれた任意のブラケツト′７装置き換えること
ができる。

この場合、交換用のアクチュエータは故障したアクチュ
エータと同一サイズでなくても良い。この構成上のモジ
ュラリティにより保守が容易になる。

本発明の別の特徴は、サービスアームへのブラケットの
連結方法又はブラケット同士の連結方法にある。スライ
ドジゴイントが一つ設けられる。

スライド運動は、一端に設けられた停止ラグ及び他端に
設けられたタブとラッチねじによって拘束される。かく
して、一本のねじを取り外すだけで２つの構成要素を分
離できる。これによっても、保守が容易になる。

本発明のもう一つのＶｆ徴は、ブラケットの設計にある
。ブラケットは、上下動軸線（ｐｉｔｃｈ　ａｘｉｓ）
及び旋回軸線（ｙａｗ　ａｘｉｓ）を中心として十約１
３５゜運動するように構造部材に取付けできる外形に設
計されている。エンドオブアーム・アクチュエータは＋
２７０°運動できるが、この運動の度合いはワイヤ回転
器の能力によって制限されるに過ぎない。

サービスアームは８の自由度を持つことになろう、２つ
のアクチュエータを成る所望角度に固定し、或いは別々
に制御すると、失われる自由度は２になり号−ビスアー
ムは遂行すべき仕事に合うよう構成できる。制御すべき
自由度を６に制限すると、公知の制御雑用ソフトウェア
を用いて本発明のサービスアームを動作できる。アクチ
ュエータを固定する命令を、宇宙ステーションに設置さ
れたコンピュータ又は機内搭載のインテリジェンスで生
ぜしめ、或いは地球から受信するのが良い。

本発明のもう一つの特徴は、サービスアームを対称に構
成し、サービスアームの何れか一方の端をエンドオブア
ーム・ペースマウントとして、他方の端をエンドエフェ
クタの取付けに、或いは、サービスアームをエンド・オ
ーバー・エンド・モード若しくはエンド・アラウンド・
エンド・モードの何れかの状態で歩行可徒にする第２の
ペースマウントとして使用できるようにすることである
。

本発明のさらにもう一つのｖＦ＠として、もし作業領誠
に到達できない場合は、数本のサービスアームを互いに
連結して長いサービスアームを形成できることが挙げら
れる。

本発明は又、遂行すべき仕事に応じてサービスアームを
再構成する方法に関する０本方法は、自由度を構成する
軸線の本数を、仕事の遂行に必要な本数よりも多くする
段階を含む。これら軸線のうち数本を、遂行すべき仕事
に応じて選択する。

次に、選択された軸線を固定し、或いは別々に制御し、
それによりサービスアームを遂行すべき仕事に合わせて
構成する。

本発明の上記利点及び他の利点は、好ましい実施例につ
いての以下の説明を読むと明らかになろう。

本発明の内容を理解し易くするため、好ましい実施例を
添付の図面を参照して説明するが、これは例示に過ぎな
いことに注意されたい。

〔実施例〕

本発明に従って構成されたモジュール式の再構成可能な
遠隔操作サービスアーム又はロボット１０が第１図に示
されている。第１図に示すアーム１０は中点１１の周り
に対称形である。本明細書では、中点１１の両側におい
て同一の機能を果たす構成要素には同一の参照番号が用
いられ、アームの一端と他端とを区別するため参照番号
にはプライム記号が付けである。

第１図に示すアームは８個のアクチュエータ１２．１２
’、１４．１４：、１６．１６’１８．１８’を有して
いる。アクチュエータはそれぞれ、アーム１０に自由度
を与える。アクチュエータ１２．１２’は回転軸線（ｒ
ｏｌｌ　ａｘｉｓ）を提供しており、「エンドオブアー
ム・アクチュエータ」と呼ばれている。第１図に示すよ
うに、アクチュエータ１２をｒベース・アクチュエータ
」、アクチュエータ１２’を［エンドオプアーム・アク
チュエータ」という場合もある。アクチュエータ１４．
１４’により旋回軸線（ｙａｗａｘｉｓ）が得られ、第
１図に示すように、アクチュエータＩ４によって肩の旋
回が可能になり、アクチュエータ１４′によって手首の
旋回が可能になる。アクチュエータ１６．１６’により
上下動軸ｍ１（ｐｉｔｃｈａｘｉｓ）が得られ、アクチ
ュエータ１６によって肩の上下運動が可能になり、アク
チュエータ１６’によって手首の上下運動が可能になる
。アクチュエータ１８．１８’はそれぞれ、上下動軸線
を提供している。アクチュエータは、宇宙用として認可
を受けた標準型アクチュエータであれば任意形式のもの
で良い。アクチュエータ１２．１２’１４．１４’、１
６．１６’、１８．１８’に関しては、シェーファ−・
マグネティクス・コーポレーション（Ｓｃｈａｅｆｅｒ
　ＭａｇｎｅＬｉｃｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製の
ステップ式アクチュエータを用いるのが良い。

アーム１０全体につき同一サイズのアクチュエータを用
いるのが良い。しかしながら、所望ならば、幾つかの関
節では大型のアクチュエータを使用しても良い。

独特なブラケット２０が、エンドオブアーム・アクチュ
エータ１２．１２″を除き、アクチュエータのそれぞれ
を支持するのに使用されている。

ブラケット２０は、これらの外添寸法形状が、ブラケッ
トで支持されるアクチュエータのサイズとは無関係に、
全て同一であるよう設計されている。

このため、アクチュエータが万一故障しても、これを、
他のブラケット／アクチュエータ組立体で置き換えるこ
とができる。このような互換性により、アーム１０の保
守・修理が一層容易になる。

ブラケッ１−２０を第２図、第３図及び第４図を参照し
て以下に詳述する。

エンドオブアーム・アクチュエータ１２．１２’はそれ
ぞれカプラ２２．２２’を備えている。カプラは同一で
あるのが良く、これらカプラを用いると、アーム１０を
、動力及び命令の提供を司るベース取付は具又はエンド
エフェクタ（例えば、カプラ２２′に取付けられた状態
で図示されている把持工具２４）に連結できる。カプラ
２２゜２２′は別途米国特許出願（この出願はウェスチ
ングハウス・エレクトリックーコーボレーシッンの代理
人事件番号第５４，３４１号に相当する）に開示されて
いる形式のカプラであるのが良い。

かかる米国特許出願の開示内容を本明細書の一部を形成
するものとして引用する。第１図に示す構成では、把持
工具２４がカプラ２２′により支持された状態で、カプ
ラ２２は、ペースマウントか、又は、把持工具２４を仕
事の遂行領域内に位置設定するためにアームを長くする
必要があれば、別のサービスアーム１０かの何れかに連
結されることになる。しかしながら、アームＩＯは対称
形なので、把持工具２４をカプラ２２で支持し、カプラ
２２′をペースマウント又は別のサービスアーム１０に
連結しても良いことは理解されるべきである。

エンドオブサービスアーム・アクチュエータ１２．１２
’はそれぞれ、アクチュエータ１４゜１４’を支持した
ブラケット２０．２０’に連結されている。アクチュエ
ータ１４．１４’を支持したブラケッ）２０．２０’は
それぞれ、アクチュエータ１６．１６″を支持したブラ
ケット２０゜２０′に連結されている。アクチュエータ
１６゜１８を支持したブラケット２０はアームセグメン
ト２６により互いに連結され、ちょうどこれと同様に、
アクチュエータ１６’、１Ｂ’を支持したブラケット２
０’はアームセグメント２６′によって互いに連結され
ている。アクチュエータ１８゜１８’を支持したブラケ
ット２０．２０″はアームセグメント２８によって相互
連結されている。

アームセグメント２６．２６’、２８は、ウィリアムス
・アンド・カンパニー（Ｗｉｌｌｉａ■ｓ　ａｎｄ　Ｃ
ｏ、）が販売しているアルミニウニ管で構成するのが良
い、製品番号６０６３−Ｔ５で指示された矩形のアルミ
ニウム管は、本発明の一実施例に従ってア−ムセグメン
トを構成するに適した寸法形状で入手できる。アームセ
グメントを、サービスアームの長さが約ＩＯフィート（
約３．１１　ｍ　）となるよう設計するのが良い、追加
用のアームセグメント（図示せず）を、第１図に示すサ
ービスアームに必要なだけ追加連結してサービスアーム
の長さを長くするのが良い。

アクチュエータ１２．１４．１６はそれぞれ、モータ駆
動回路３２，３４．３６　（これらは電子制御ユニット
とも呼ばれるンによって駆動される。

アクチュエータＩＢは、アームセグメント２８に設けら
れたモータ駆動ユニット３８によって駆動される。アク
チュエータ１２’、１４’　　　１６’１Ｂ’　もモー
タ駆動回路で同様に駆動される。かかるモータ駆動回路
は市販されており、−船釣にはアクチュエータの製造業
者から入手できる。アクチュエータは全て、サイズとは
無関係に、互換性のあるモータ駆動回路により駆動され
るのでサービスアーム１０の保守・修理が容易になる。

モータ駆動回路はそれぞれ、サービスアーム１０の動作
を制御するコンピュータ（図示せず）とインタフェース
するインタフェースユニットを備えている。モータ駆動
回路３２．３４．３６はそれぞれ、インタフェースユニ
ット４２．４４゜４６を備えている。インタフェースユ
ニット４２４４．４６はアームセグメント２６によって
支持されている。モータ駆動ユニット３８は、アームセ
グメント２８により支持されたインタフェースユニット
４８を備えている。残りのモータ駆動回路も同様にイン
タフェースユニットを備えている。

インタフェースユニットはコンピュータによって個々に
アドレス可能であり、こうしてアドレスされている場合
には命令を受け取ることが出来る。

適当な命令を与えると、インタフェースユニットはこれ
に関連のあるモータ駆動回路を動作状態にし、それによ
り、これに連携したアクチュエータが公知のように動作
状態になる。

埋込み形マイクロプロセッサ（図示せず）をアームセグ
メント２８に設けて、高レベルのコマンドを一層低いレ
ベルのコマンドに分解することにより遠隔コンピュータ
を補充すると有利である。

このようにする場合、ｌｌｌａｌ回路の重要な部分をア
クチュエータに一層近接して位置させる。

第１図に示すサービスアーム１０を完全に説明すると、
アームの制御を行っているコンピュータにアームの位置
に関する情報を与えるため、複数のセンサがアームに設
けられている。たとえば、アクチュエータはそれぞれ、
各アクチュエータのシャフトの向きを指示するシャフト
用アブソリュートエンコーダ５０又は５０′を支持して
いる。

力覚センサ（図示せず）をアームアクチュエータ１２．
１２’の端部に設けるのが良い、アーム１０の制御のた
めコンピュータ又はオペレータにとって必要な情報量に
応じ、テレビカメラ等を含む地形式のセンサを設けるの
が良い。

第１図に示すアーム】Ｏはモジュラ−アームと称される
。その理由は、アームを構成する主構成要素、即ちブラ
ケット／アクチュエータ組立体は互いに完全な互換性が
あるからである。これにより予備品在庫量が減ると共に
サービスアームの保守・修理が一層容易になる。

また、サービスアーム１０は、遂行すべき仕事に応じた
配向が可能なので再構成可能なアームと称される。サー
ビスアームのアクチュエータはそれぞれ、アームに自由
度を与えている。第１図に示すアームの自由度は８であ
る。なお、サービスアームを、これよりも多い又は少な
い自由度を持つような構成にすることも可能である。特
定のどの仕事においても必要な独立自由度は多くて６で
あり、これら自由度により３つの並進軸線及び３つの回
転軸線が得られるが、６つの運動軸線を全て回転アクチ
ュエータで得ても良い、かくして、所定の仕事に対して
は、サービスアーム１０が持つ８つの自由度のうち必要
な数は６に過ぎない。

遂行すべき仕事に応じてアクチュエータのうち２つを選
択して所定位置に設定又は固定するのが良い、たとえば
、アームセグメン）２８．２６’間に９０°の関係が成
り立２ようにアクチュエータ１Ｂ’を固定しても良い、
また、アクチュエータ１２を選択して所定角度に設定し
ても良い、しかる後、仕事の遂行中、アクチュエータ１
２．１８’の向きを変えないで、サービスアーム１０を
、残りの６つの自由度を用いて動作させる。自由度が６
のロボットアームの動作態様は周知である。これについ
ては例えばエヌ・ビー・シー・ハイラーキカル・コント
ロール・アーチテクチュア（Ｎ８Ｓ旧ｅｒａｒｃｈｉｃ
ａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を
参照されたい。かくして、固定すべき軸線を選択するこ
とにより、遂行すべき仕事に合わせてアームを特定の構
成にすることが可能になる。

サービスアーム１０は、宇宙ステーシラン又は他の構造
物の中に設置されるコンピュータ又はオペレータ及び／
又は地球のコンピュータにより動作できるので、遠隔操
作可能なサービスアームと称される。

サービスアーム１０の構成の細部がさらに第２図、第３
図及び第４図に示されている。第２図及び第３図はサー
ビスアームの一端部を示しており、第３図に示す態様は
第２図の態様を９０’回転させたものである。第２図及
び第３図は、アクチュエータ１４’、１６’を支持した
部２０’を示している。

ブラケット２０′はアームセグメントに連結されると共
に、第４図で最も良く分かるスライドジヨイントにより
互いに連結されている。ブラケット２０′はそれぞれ、
幾分Ｃ字形の部材５４４：摺動自在に係合する幾分丁字
形の部材５２を備えている。ブラケット２０′の丁字形
部材５２をＣ字形部材５４に完全に嵌着させると、停止
ラグ５６によりブラケットは最早動かなくなる。ブラケ
ット２０’は、タブ５８及び止めねじ６０又は他の適当
な締結手段により停止ラグ５６に対して定位置に保たれ
る。この構成により、任意のブラケット／アクチュエー
タ組立体の取外しが可能になる゛が、これを行うには、
一本の止めねじ６０を取り外し、ブラケット／アクチュ
エータ組立体を滑らせてサービスアーム１０から外すだ
けで良い。

丁字形部材５２及びＣ１字形部材５４は応力集中が生じ
ないようなアールが付けられている。第４図に示すアー
ル連結手段に代えで、これと同程度には強固ではなく、
即ち重量支持能力が高くない鋭い隅部を備えている通常
の丁字形スロット又はあり継ぎを用いても良い。

ブラケット２０′はサービスアームの移動量を最大にす
るよう設計されている。たとえば、第２図で分かるよう
に、アクチュエータ１４’はアーム部分をアクチュエー
タの右側へ基準線６２から測って約１３５”移動させる
ことが出来る。これによりサービスアームは融通性の度
合いが非常に大きくなる。

第２図及び第３図に示すサービスアームの端部の構成を
完全に説明すると、アクチュエータ用のワイヤカバー６
４が設けられる。

第５図では、アームセグメント２６′とブラケット２０
′との間の電気接続手段が示されている。

他のブラケットについても同一の電気接続手段が設けら
れていることは理解されるべきである。第５図は、アー
ムセグメント２６′に摺動自在に係合するブラケット２
０′を示している。停止ラグ５６は、摺動自在なジジイ
ントを構成する丁字形部材とＣ字形部材を完全に嵌合さ
せると、ブラケット２０’により支持された雌型電気コ
ネクタ６８に係合する雄型電気コネクタ６６を支持して
いる。雄型電気コネクタ６６と雌型電気コネクタを互い
に係合させると、電気導体７０が、ブラケット２０′に
より支持されている対応の電気導体（図示せず）に接触
する。このように、ブラケットとサービスアームを互い
に機械的に連結すると電気的接続関係が自動的に得られ
る。

仕事の遂行に数本のサービスアーム１０が必要な場合、
第６図に示すようなアダプタ７２を用いてこれらサービ
スアーム１０を相互連結するのが良い。

本発明は、ペースマウントにカプラ２２又はカブラ２２
′の何れかを連結した状態で動作できる対称形のロボッ
ト又はサービスアームに関する。

この為、ロボットは、エンド・オーバー・エンド・モー
ドか又はエンド・７ラウンド・エンド・モードかの何れ
かの状態で歩行できる。また、このロボットはエンドエ
フェクタとの結合のためカプラ２２又はカブラ２２′の
何れかを使用できる。

サービスアームは、宇宙産業用施設（ＩＳＦ）内におい
て、地球上の海水面レベルと１１１Ａ４Ｈした雰囲気中
で使用でき、さらに、空間の真空度が非常に高い状態、
放射線、原子酸素、流足塵を浴びる状態、及び温度が極
端に高く、或いは極端に低い状態にあるＩＳＦの外部表
面上で使用できる。サービスアームはＩｓＦ内から、或
いは地球のステーションからの遠隔操作が可能である。

また、本発明のサービスアームは地球上でも機能する。

但し、その性能は重力のため幾分低下する場合がある。

サービスアームは互換性のあるモジュラ−構成要素で構
成されており、それにより予備品在庫量が減ると共にサ
ービスアームの保守−修理が一層容易になる。ブラケッ
トをサービスアームに連結するジツイントは、ブラケッ
トの取外しのためにはたった一本の止めねじを取り外せ
ばよいように構成されている。ブラケットとサービスア
ームとの電気的接続は、ブラケットとサービスアームと
の機械的連結と同時に得られるので特別な作業を要しな
い。

本発明を好ましい実施例を用いて説明したが、当業者で
あれば多くの改造及び変形を実施できるので、かかる改
造及び変形は本明細書の開示内容及び特許請求の範囲に
包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成されたモジエール式の再
構成可能で遠隔操作可能なサービスアームの斜視図であ
る。第２図は、サービスアームの一端部を示す図である。第３図は、第２図に示すチービスアームの一端部の別の
図である。第４図は、ブラケットの連結に用いられるスライドジヨ
イントを示す図である。第５図は、サービスアームとブラケットとの電気的接続
手段を示す図で、ある。第６図は、数本のサービスアームを互いに連結した状態
を示す図である。〔主要な参照番号の説明〕１０・・・サービスアーム、１２．１２’、１４１４’
　　　１６．１６’、１Ｂ、１Ｂ’・・・アクチュエー
タ、２０．２０’　・・・ブラケット、２６．２６’、
２Ｂ−・・アームセグメント、２２゜２２′・・・カプ
ラ、３２．３２’、３４．３４’３６．３６’・・・モ
ータ駆動回路、４２．４２’４４．４４’、４６．４６
’・・・インタフェースユニット。特許出・願人：ウェスチングハウス・エレクトリック・
コーポレーション代　理　人：加藤　紘一部（外１名）ＦＩＧ、６

Claims

【特許請求の範囲】

（１）再構成可能なロボットアームであって、それぞれ
が自由度をもたらす複数のアクチュエータ手段と、複数
の前記アクチュエータ手段を相互連結する手段と、該相
互連結手段によって支持されており、遂行すべき仕事に
応じて選択されたアクチュエータ手段のうち少なくとも
一つを別個に制御し、前記仕事に合わせてロボットアー
ムを構成するよう複数の前記アクチュエータ手段の動作
を制御する命令を受け取る制御手段とを有することを特
徴とする再構成可能なロボットアーム。
（２）複数の前記アクチュエータ手段は８つのアクチュ
エータ手段より成り、遂行すべき仕事に応じて選択され
た少なくとも２つのアクチュエータ手段を別々に制御し
てロボットアームを前記仕事に適した構成にすることを
特徴とする請求項第（１）項記載の再構成可能なロボッ
トアーム。
（３）相互連結手段は、複数のアクチュエータ手段を支
持する複数のブラケットを含むことを特徴とする請求項
第（１）項記載の再構成可能なロボットアーム。
（４）複数の前記ブラケットの外部寸法は全て同一であ
り、したがって任意のブラケットに代えて他の任意のブ
ラケットを使用できることを特徴とする請求項第（３）
項記載の再構成可能なロボットアーム。
（５）前記ブラケットのうち幾つかを相互連結するアー
ム・セグメントが設けられていることを特徴とする請求
項第（３）項記載の再構成可能なロボットアーム。
（６）前記ブラケットは、締結部材を一つしか必要とし
ない連結手段によりアーム・セグメントに連結されてい
ることを特徴とする請求項第（５）項記載の再構成可能
なロボットアーム。
（７）前記連結手段は、互いに摺動自在に係合するよう
構成された前記ブラケットと前記アーム・セグメントを
含み、前記摺動の度合いは、停止ラグと前記締結部材に
より制限されることを特徴とする請求項第（６）項記載
の再構成可能なロボットアーム。
（８）前記ブラケットは、アーム・セグメントを約１３
５゜回転させるよう設計されていることを特徴とする請
求項第（５）項記載の再構成可能なロボットアーム。
（９）複数の前記アクチュエータ手段のそれぞれのシャ
フトの向きを指示する複数のシャフト・アブソリュート
エンコーダがそれぞれ、複数の前記アクチュエータ手段
の一つずつに設けられていることを特徴とする請求項第
（１）項記載の再構成可能なロボットアーム。
（１０）複数の前記アクチュエータ手段は、複数のステ
ップ式アクチュエータより成ることを特徴とする請求項
第（１）項記載の再構成可能なロボットアーム。
（１１）相互連結手段により、長さ約１０フィート（約
３．０４８ｍ）のロボットアームが構成されることを特
徴とする請求項第（１）項記載の再構成可能なロボット
アーム。
（１２）制御手段は、前記命令を受け取る複数のインタ
フェースユニットと、それぞれが複数の前記インタフェ
ースユニットのうちの一つに応答して複数の前記アクチ
ュエータ手段のうちの一つを動作させる信号を発生する
複数の駆動ユニットとから成ることを特徴とする請求項
第（１）項記載の再構成可能なロボットアーム。
（１３）複数の前記インタフェースユニットはそれぞれ
、各インタフェースユニットに応答する駆動ユニットを
個々に制御できるよう個々にアドレス可能であることを
特徴とする請求項第（１２）項記載の再構成可能なロボ
ットアーム。
（１４）一対のカプラが、ロボットアームの各端に一つ
ずつ設けられていることを特徴とする請求項第（１）項
記載の再構成可能なロボットアーム。
（１５）前記カプラは実質的に同一であることを特徴と
する請求項第（１４）項記載の再構成可能なロボットア
ーム。
（１６）再構成可能なロボットアーム装置であって、複
数のロボットアームがそれぞれ、該ロボットアームに、
各々自由度を与える複数のアクチュエータと、複数の前
記アクチュエータを相互連結する手段と、ロボットアー
ムの各端に一つずつ設けられた一対のカプラと、相互連
結手段によって支持されていて、複数の前記アクチュエ
ータの動作を制御する命令を受け取る制御手段とを有し
、一本のロボットアームのカプラをその隣のロボットア
ームのカプラに接続できるアダプタ手段が設けられ、そ
れにより、互いに連結されたロボットアームの制御手段
が前記命令に応答し、遂行すべき仕事に照らして選択さ
れた複数のアクチュエータのうちの少なくとも一つを前
記仕事の遂行中、別個に制御してロボットアームを前記
仕事に合うような構成にすることを特徴とする再構成可
能なロボットアーム装置。
（１７）カプラは実質的に同一であることを特徴とする
請求項第（１６）項記載の再構成可能なロボットアーム
装置。
（１８）アームが遂行しようとする仕事に応じてロボッ
トアームを構成する方法であって、ロボットアームに、
該ロボットアームが遂行しようとする仕事に必要な自由
度よりも大きな自由度を与え、遂行すべき仕事に基づい
て、別個に制御すべき少なくとも１の自由度を選択し、
選択した自由度をもたらす機構を別個に制御する信号を
発生させることを特徴とするロボットアーム構成方法。
（１９）ロボットアームに、該ロボットアームが遂行し
ようとする仕事に必要な自由度よりも大きな自由度を与
える前記段階は、二本のロボットアームを互いに連結す
る段階を含むことを特徴とする請求項第（１８）項記載
のロボットアーム構成方法。