JPH0323842B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0323842B2 JPH0323842B2 JP55130555A JP13055580A JPH0323842B2 JP H0323842 B2 JPH0323842 B2 JP H0323842B2 JP 55130555 A JP55130555 A JP 55130555A JP 13055580 A JP13055580 A JP 13055580A JP H0323842 B2 JPH0323842 B2 JP H0323842B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operating member
- displacement
- transitional
- transition
- sensors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 32
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 4
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- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
- B23Q1/36—Springs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
- G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、改良計器式リモート・センタ・コ
ンプライアンス装置、特に操作部材の１つ以上の
自由度において変位を検出する装置の操作部材の
回りに置かれた１個以上の移行変位センサを含む
計器装置に関するものである。
ンプライアンス装置、特に操作部材の１つ以上の
自由度において変位を検出する装置の操作部材の
回りに置かれた１個以上の移行変位センサを含む
計器装置に関するものである。
（従来の技術）
リモート・センタ・コンプライアンス装置
（RCC）は、ロボツト機械および組立機器におい
て挿入を助けかつ運動を組み合わせる受動装置で
ある。RCCには普通、操作部材を支持するとと
もに操作部材の機能端近くに仮想点であるリモー
ト・コンプライアンス・センタを備えている機構
が含まれる。米国特許第4098001号、第4155169号
参照。前記米国特許第4155169号には、『最近、移
行（translation）運動及び回転運動を与えるの
に外的な作用でたわまされたスプリングを用いる
新しいタイプの組立機械が知らされた。例えば、
「感知フイードバツク（Sensory Feed−back）
の代わりにコンプライアンスを用いた精密な構成
要素でできた高速ロボツト組立機械」（Samuel
H.Drake、Paul C.Watson、and Sergio N.
Simunovic）；米国特許出願732286号（10.13、′
76）「リモート・センタ・コンプライアンス・シ
ステム（Paul C.Watson）。回転運動はその機械
装置により吊るされるか又はある方法で支持され
た操作部材の先端、その先端の近傍又はその先端
を越えたコンプライアンス・センタの回りに生じ
る。コンプライアンス・センタは横からの力が横
への変位のみを生じさせ又トルク或いはモーメン
トが回転変位みを生じさせる点として定義され
る。機械装置の移行（translation）運動部分は
各々二つの間隔を持ち、分離した多数の平行部材
及び、機械装置が移行（translation）する蝶番
い又はピポツト点（旋回点）から成る。単一面に
描かれる運動は四つの棒が連結した平行四辺形の
運動である。回転運動の部分は他の部材のように
あらゆる方向に広がる操作部材の先端における回
転中心の方向に集中する多数の同様な部材から成
る。』ということが記載されている。あるロボツ
トおよび組立ての応用ではRCCからのフイード
バツクが必要であるが、この目的のために応力測
定装置を用いることは必ずしも理想的ではない。
例えば力センサは一般に、RCCが機械停止に抗
してその限界点迄駆動されるときに生じる大きな
力に耐えることができない。さらに力センサは一
般に、RCCがその制限では一段と正常な範囲で
作動しているときにRCCに加わる極めて小さな
力を分解することができない。さらに、通常
RCCとホスト機械からのその支持との間に力が
加わると、RCCのコンプライアンスが妨害され、
リモート・センタのコンプライアンスは単に
RCCのそれだけではなく、RCCのコンプライア
ンスと力センサ装置のコンプライアンスとの組合
せになる。
（RCC）は、ロボツト機械および組立機器におい
て挿入を助けかつ運動を組み合わせる受動装置で
ある。RCCには普通、操作部材を支持するとと
もに操作部材の機能端近くに仮想点であるリモー
ト・コンプライアンス・センタを備えている機構
が含まれる。米国特許第4098001号、第4155169号
参照。前記米国特許第4155169号には、『最近、移
行（translation）運動及び回転運動を与えるの
に外的な作用でたわまされたスプリングを用いる
新しいタイプの組立機械が知らされた。例えば、
「感知フイードバツク（Sensory Feed−back）
の代わりにコンプライアンスを用いた精密な構成
要素でできた高速ロボツト組立機械」（Samuel
H.Drake、Paul C.Watson、and Sergio N.
Simunovic）；米国特許出願732286号（10.13、′
76）「リモート・センタ・コンプライアンス・シ
ステム（Paul C.Watson）。回転運動はその機械
装置により吊るされるか又はある方法で支持され
た操作部材の先端、その先端の近傍又はその先端
を越えたコンプライアンス・センタの回りに生じ
る。コンプライアンス・センタは横からの力が横
への変位のみを生じさせ又トルク或いはモーメン
トが回転変位みを生じさせる点として定義され
る。機械装置の移行（translation）運動部分は
各々二つの間隔を持ち、分離した多数の平行部材
及び、機械装置が移行（translation）する蝶番
い又はピポツト点（旋回点）から成る。単一面に
描かれる運動は四つの棒が連結した平行四辺形の
運動である。回転運動の部分は他の部材のように
あらゆる方向に広がる操作部材の先端における回
転中心の方向に集中する多数の同様な部材から成
る。』ということが記載されている。あるロボツ
トおよび組立ての応用ではRCCからのフイード
バツクが必要であるが、この目的のために応力測
定装置を用いることは必ずしも理想的ではない。
例えば力センサは一般に、RCCが機械停止に抗
してその限界点迄駆動されるときに生じる大きな
力に耐えることができない。さらに力センサは一
般に、RCCがその制限では一段と正常な範囲で
作動しているときにRCCに加わる極めて小さな
力を分解することができない。さらに、通常
RCCとホスト機械からのその支持との間に力が
加わると、RCCのコンプライアンスが妨害され、
リモート・センタのコンプライアンスは単に
RCCのそれだけではなく、RCCのコンプライア
ンスと力センサ装置のコンプライアンスとの組合
せになる。
RCCの標準角度偏向（RCC装置の垂直軸に関
して角度の変位を測つたもの）は5゜位であり、こ
のような角度は角回転センサを用いて測定するの
が極めて困難である。さらに、RCCの運動回転
センタは固定点ではなくむしろ変化点である。一
般の角回転センサは、センサ内に回転の固定軸を
必要とする。さらに、RCC操作装置はいろいろ
な移行を受ける。したがつて角回転センサは、軸
方向の運動または横方向の相対運動に合うスプラ
イン軸の同等な運動によつて、RCCの操作装置
に接続される必要がある。これは重大な障害であ
り、専ら移行変位センサの使用により回避され
る。
して角度の変位を測つたもの）は5゜位であり、こ
のような角度は角回転センサを用いて測定するの
が極めて困難である。さらに、RCCの運動回転
センタは固定点ではなくむしろ変化点である。一
般の角回転センサは、センサ内に回転の固定軸を
必要とする。さらに、RCC操作装置はいろいろ
な移行を受ける。したがつて角回転センサは、軸
方向の運動または横方向の相対運動に合うスプラ
イン軸の同等な運動によつて、RCCの操作装置
に接続される必要がある。これは重大な障害であ
り、専ら移行変位センサの使用により回避され
る。
（発明が解決しようとする問題点）
したがつてこの発明の１つの目的は、１つ以上
の自由度において位置変位および角変位を測定す
るために移行変位測定センサのみを使用する改良
計器式RCCを提供することである。
の自由度において位置変位および角変位を測定す
るために移行変位測定センサのみを使用する改良
計器式RCCを提供することである。
（問題点を解決するための手段およびその作用）
本発明の特徴は、操作部材と、操作部材の端近
くにあるリモート・コンプライアンス・センタと
を持つ改良計器式RCCにある。特に本発明の特
徴は、操作部材の１つ以上の自由度において変位
を検出する操作部材の近くに置かれた１個以上の
移行変位センサにある。移行変位センサによつ
て、実際の移行変位および回転変位に分解し得う
る移行に関して操作部材の運動を測定する。操作
部材の放射軸に関する位置の変化に応じて最低１
個のセンサからの出力に変化を作るように、セン
サが配列されている。好適な実施例では、操作部
材から隔離されてその変位を検出する第１及び第
２移行変位センサがあり、第１および第２センサ
は操作部材の軸の回りで第１の角度をなすように
相互に配置されている。操作部材から隔離れてそ
の変位を検出する第３および第４移行変位センサ
がある。第３および第４センサは操作部材の軸に
沿つて第１および第２センサから隔離されるとと
もに、操作部材の軸の回りで第２の角度をなすよ
うに相互に配置されている。操作部材の放射軸に
関する位置の変化に応じて最低１個のセンサから
出力を作るように、センサが配置されている。
くにあるリモート・コンプライアンス・センタと
を持つ改良計器式RCCにある。特に本発明の特
徴は、操作部材の１つ以上の自由度において変位
を検出する操作部材の近くに置かれた１個以上の
移行変位センサにある。移行変位センサによつ
て、実際の移行変位および回転変位に分解し得う
る移行に関して操作部材の運動を測定する。操作
部材の放射軸に関する位置の変化に応じて最低１
個のセンサからの出力に変化を作るように、セン
サが配列されている。好適な実施例では、操作部
材から隔離されてその変位を検出する第１及び第
２移行変位センサがあり、第１および第２センサ
は操作部材の軸の回りで第１の角度をなすように
相互に配置されている。操作部材から隔離れてそ
の変位を検出する第３および第４移行変位センサ
がある。第３および第４センサは操作部材の軸に
沿つて第１および第２センサから隔離されるとと
もに、操作部材の軸の回りで第２の角度をなすよ
うに相互に配置されている。操作部材の放射軸に
関する位置の変化に応じて最低１個のセンサから
出力を作るように、センサが配置されている。
標準として、第１および第２センサは第１の面
内にあり、第３および第４センサは第２の平行面
内にあり、前記第１および第２の角度は相等し
い。１つの簡単な場合では、前記第１および前記
第２の角度はいずれも90゜に等しく、かつ各対の
センサは他の対のセンサと整列される。必要また
は所望の場合、２〜３個以上の移行変位センサを
使用することができ、例えば第４センサを用いて
操作部材の運動の第４自由度を検出することがで
きる。
内にあり、第３および第４センサは第２の平行面
内にあり、前記第１および第２の角度は相等し
い。１つの簡単な場合では、前記第１および前記
第２の角度はいずれも90゜に等しく、かつ各対の
センサは他の対のセンサと整列される。必要また
は所望の場合、２〜３個以上の移行変位センサを
使用することができ、例えば第４センサを用いて
操作部材の運動の第４自由度を検出することがで
きる。
また本発明の特徴は式＝〓1を解く方法に
あり、ただし〓は移行変位センサ出力信号をこれ
らの出力信号を作るリモート・センタ・コンプラ
イアンス位置（RCC）に加えられる変位に関係
させる転換行列であり、1は装置に加えられる
変位の成分である要素を持つベクトルを求める
センサの出力である要素を持つベクトルである。
本明細書に示されたセンサは光電形であるが、こ
れは本発明の必要は制限ではなく、他の形の移行
変換器を使用することができ、例えばLVDTの
線形変位ポテンシヨメータまたは他の任意な移行
変位検出変換器で十分である。
あり、ただし〓は移行変位センサ出力信号をこれ
らの出力信号を作るリモート・センタ・コンプラ
イアンス位置（RCC）に加えられる変位に関係
させる転換行列であり、1は装置に加えられる
変位の成分である要素を持つベクトルを求める
センサの出力である要素を持つベクトルである。
本明細書に示されたセンサは光電形であるが、こ
れは本発明の必要は制限ではなく、他の形の移行
変換器を使用することができ、例えばLVDTの
線形変位ポテンシヨメータまたは他の任意な移行
変位検出変換器で十分である。
他の目的、特徴および利点は好適実施例の下記
説明ならびに付図から明らかになると思う。
説明ならびに付図から明らかになると思う。
（実施例）
本発明は、可動部材すなわち操作部材とRCC
の休止との間の相対角および移行変位が検出でき
るように、RCCに多数の移行変位センサを配置
することによつて達成される。RCCはここに参
考として組み込まれている米国特許第4098001号
および第4155169号で明らかにされている。任意
な数のセンサを使用してもいいが、これらのセン
サはRCCのハウジングに関する操作部材の位置
の変化について少なくとも１個のセンサから出力
が作られるように配置すべきである。使用センサ
の数は、監視したいと思う自由度の数と釣り合わ
せることができ、例えば１個のセンサは１つの自
由度を監視し、４個のセンサは４つの自由度を監
視し、５個のセンサは５つの自由度を測定するの
に用いられる。しかし、もつと多くのセンサを使
用できることは言うまでもない。標準として
RCCは５つを越える自由度を持たず、それらは
軸方向の変位を許さないように制限される。
の休止との間の相対角および移行変位が検出でき
るように、RCCに多数の移行変位センサを配置
することによつて達成される。RCCはここに参
考として組み込まれている米国特許第4098001号
および第4155169号で明らかにされている。任意
な数のセンサを使用してもいいが、これらのセン
サはRCCのハウジングに関する操作部材の位置
の変化について少なくとも１個のセンサから出力
が作られるように配置すべきである。使用センサ
の数は、監視したいと思う自由度の数と釣り合わ
せることができ、例えば１個のセンサは１つの自
由度を監視し、４個のセンサは４つの自由度を監
視し、５個のセンサは５つの自由度を測定するの
に用いられる。しかし、もつと多くのセンサを使
用できることは言うまでもない。標準として
RCCは５つを越える自由度を持たず、それらは
軸方向の変位を許さないように制限される。
いつたん移行変位信号が１個または複数個のセ
ンサから得られると、それらの信号は役立つ情報
を提供する受け入れられる座標形式に変換された
り分解されなければならない。標準としてＸおよ
びＹ座標では、操作部材のＸおよびＹ移行Ｘ，Ｙ
ならびにＸおよびＹ回転θx，θyがリモート・コン
プライアンス・センタに関する操作部材の運動を
説明するために要求される。測定された変位信号
を操作部材の実際の変位に分解するために、計算
回路が要求される。ここに明示される計算回路の
ブロツク図の正当性は、同じくここで説明される
校正方法によつて、幾何学および代数学の使用に
より分析的に、または経験的に確認され、定義さ
れる。
ンサから得られると、それらの信号は役立つ情報
を提供する受け入れられる座標形式に変換された
り分解されなければならない。標準としてＸおよ
びＹ座標では、操作部材のＸおよびＹ移行Ｘ，Ｙ
ならびにＸおよびＹ回転θx，θyがリモート・コン
プライアンス・センタに関する操作部材の運動を
説明するために要求される。測定された変位信号
を操作部材の実際の変位に分解するために、計算
回路が要求される。ここに明示される計算回路の
ブロツク図の正当性は、同じくここで説明される
校正方法によつて、幾何学および代数学の使用に
より分析的に、または経験的に確認され、定義さ
れる。
比較的簡単な計算回路を用いる簡単な配列は、
４個の移行変位センサの使用から得られ、その中
の２個は操作部材の軸に垂直な、すなわち放射状
の面内にあり、他の２個は第１の面に平行な第２
の面内にある。各面内のセンサは相互に90゜にあ
り、おのおのは上の面にあるセンサと整列され
る。しかし、これは本発明の必要な制限ではな
い。例えば、各対のセンサ間の角度は90゜である
必要はなく、実際に１対のセンサ間の角度は他の
対のセンサ間の角度に等しい必要はない。センサ
は相互に整列される必要がなく、実際に各センサ
は異なる面内にあることができる。もちろんセン
サの数は４に固定される必要はなく、監視したい
と思う自由度の数に等しいかそれより大きいこと
がある。しかし正しい結果となるためには、操作
部材の位置の変化について最低１個のセンサから
出力が作られるように、センサは位置される必要
がある。これとは対象的に、任意な１個以上のセ
ンサに関する回転検出センサの使用は、それぞれ
の固定回転軸と共にかかるセンサを操作部材に接
続するのを困難にするが、その５つの自由度すな
わち２つの移行と３つの回転は端に自在継手を持
つスプライン軸の同等な運動によつて作られ、バ
ツクラシユ、摩擦および慣性のようなあらゆる付
随の欠点を生じる。
４個の移行変位センサの使用から得られ、その中
の２個は操作部材の軸に垂直な、すなわち放射状
の面内にあり、他の２個は第１の面に平行な第２
の面内にある。各面内のセンサは相互に90゜にあ
り、おのおのは上の面にあるセンサと整列され
る。しかし、これは本発明の必要な制限ではな
い。例えば、各対のセンサ間の角度は90゜である
必要はなく、実際に１対のセンサ間の角度は他の
対のセンサ間の角度に等しい必要はない。センサ
は相互に整列される必要がなく、実際に各センサ
は異なる面内にあることができる。もちろんセン
サの数は４に固定される必要はなく、監視したい
と思う自由度の数に等しいかそれより大きいこと
がある。しかし正しい結果となるためには、操作
部材の位置の変化について最低１個のセンサから
出力が作られるように、センサは位置される必要
がある。これとは対象的に、任意な１個以上のセ
ンサに関する回転検出センサの使用は、それぞれ
の固定回転軸と共にかかるセンサを操作部材に接
続するのを困難にするが、その５つの自由度すな
わち２つの移行と３つの回転は端に自在継手を持
つスプライン軸の同等な運動によつて作られ、バ
ツクラシユ、摩擦および慣性のようなあらゆる付
随の欠点を生じる。
第１図は本発明により計器化される米国特許第
4155169号に示されたリモート・センタ・コンプ
ライアンス装置（RCC）の不等角投影図である。
4155169号に示されたリモート・センタ・コンプ
ライアンス装置（RCC）の不等角投影図である。
第１図には、縦方向すなわち軸方向の軸１７を
持つ操作部材１６が吊されている中央部分２４か
ら、変形可能な構造物２２を含むRCC１０が示
されている。また変形可能な構造物２２は、等し
く隔離されかつ中間剛性環状部材３２で終る３個
以上の放射状に出ているビーム２６，２８および
３０を含む。ビーム２６，２８および３０は放射
軸、すなわち軸方向の軸に垂直な軸に沿つてい
る。部材３２は、第２図に示されるハウジング１
２のような固定部分にわたる３個の縦方向ビーム
３６，３８および４０を含む第２の変形可能な構
造物３４によつて取り付けられている。
持つ操作部材１６が吊されている中央部分２４か
ら、変形可能な構造物２２を含むRCC１０が示
されている。また変形可能な構造物２２は、等し
く隔離されかつ中間剛性環状部材３２で終る３個
以上の放射状に出ているビーム２６，２８および
３０を含む。ビーム２６，２８および３０は放射
軸、すなわち軸方向の軸に垂直な軸に沿つてい
る。部材３２は、第２図に示されるハウジング１
２のような固定部分にわたる３個の縦方向ビーム
３６，３８および４０を含む第２の変形可能な構
造物３４によつて取り付けられている。
第２図および第３図に示される部材１６に取り
付けられている止め部材４２は、RCCを損傷し
ないように操作部材１６の運動の範囲を制限す
る。また操作部材１６に取り付けられているシエ
ード４４には２個のシエード素子４６および４８
があり、その外縁５０，５２はハウジング１２に
支持６２，６４によつて取りけられた移行変位セ
ンサ５８，６０に光源５４，５６によつて照射さ
れる区域から影の区域を鋭く画く。光源５４，５
６は同じくハウジンング１２に置かれた支持６６
によつて取り付けられている。光源５４，５６は
例えばモンサント・エレクトロニツク・スペシヤ
ル・プロダクツのMV10B発光ダイオードである
ことができ、また移行変位センサ５８および６０
は例えば組み合わされたタイミングならびにカウ
ント回路を持つレテイコンRL256G半導体ライ
ン・スキヤナであることができる。センサ５８お
よび６０はＸ軸センサと考えられる。第２組の移
行変位センサ７６および７８（一部隠れている）
は普通、第３図のとおり、第２対の光源７２およ
び７４（一部隠れている）を備えている。シエー
ド４４は第２対のシエード要素８０および８２
（図示されていない）を含む。センサ５８および
６０からの信号はそれぞれX2ならびにX1と呼ば
れ、センサ７６および７８からの信号はそれぞれ
Y2ならびにY1と呼ばれる。
付けられている止め部材４２は、RCCを損傷し
ないように操作部材１６の運動の範囲を制限す
る。また操作部材１６に取り付けられているシエ
ード４４には２個のシエード素子４６および４８
があり、その外縁５０，５２はハウジング１２に
支持６２，６４によつて取りけられた移行変位セ
ンサ５８，６０に光源５４，５６によつて照射さ
れる区域から影の区域を鋭く画く。光源５４，５
６は同じくハウジンング１２に置かれた支持６６
によつて取り付けられている。光源５４，５６は
例えばモンサント・エレクトロニツク・スペシヤ
ル・プロダクツのMV10B発光ダイオードである
ことができ、また移行変位センサ５８および６０
は例えば組み合わされたタイミングならびにカウ
ント回路を持つレテイコンRL256G半導体ライ
ン・スキヤナであることができる。センサ５８お
よび６０はＸ軸センサと考えられる。第２組の移
行変位センサ７６および７８（一部隠れている）
は普通、第３図のとおり、第２対の光源７２およ
び７４（一部隠れている）を備えている。シエー
ド４４は第２対のシエード要素８０および８２
（図示されていない）を含む。センサ５８および
６０からの信号はそれぞれX2ならびにX1と呼ば
れ、センサ７６および７８からの信号はそれぞれ
Y2ならびにY1と呼ばれる。
測定された移行変位信号X1，X2，Y1，Y2は第
４図に示された計算回路によつて、操作部材１６
の実際の移行変位Ｘ，Ｙ、および角変位すなわち
回転変位θx，θyに分解することができる。そこで
X1は乗算回路１００において係数（Ｌ／Ｓ）を掛け られ、また乗算回路１０２において係数（１／Ｓ） を掛けられるが、ただしＬは第５図に示されるリ
モート・コンプライアンス・センタ７０からX2，
Y2信号検出位置までの距離、ＳはX1，Y1および
X2，Y2信号検出位置間の距離である。Δ1は第１
センサX1及び第２センサY1が操作部材の軸１７
の回りでなす第１の角度であり、Δ2は第３セン
サX2及び第４センサY2が操作部材の軸１７の回
りでなす第２角度である。測定された変位信号
X2は乗算器１０４において係数（１−Ｌ／Ｓ）を掛 けられ、また乗算器１０６において係数−（１／Ｓ） が掛けられる。測定された信号Y1は乗算器１０
８において係数（Ｌ／Ｓ）を掛けられ、乗算器１１ ０において係数−（１／Ｓ）を掛けられる。測定され た変位信号Y2は乗算回路１１２において係数
（１−Ｌ／Ｓ）を掛けられ、乗算回路１１４において 係数（１／Ｓ）を掛けられる。これらの乗係数が比 較的簡単であるのは、移行変位センサが相互に整
列された平行面内に対に配列されかつ各対が相互
に90゜に配列されているからである。回路１００
および１０４から導かれた出力X1，X2は、加算
器１１６で実際の変位Ｘを与えるように組み合わ
される。回路１０２および１０６から導かれた出
力X1，X2は、加算回路１１８で変位θyを与える
ように組み合わされる。回路１０８および１１２
から導かれた出力Y1，Y2は実際の変位Ｙを与え
るように加算回路１２０で組み合わされ、また回
路１１０および１１４から導かれた出力Y1，Y2
は出力θxを与えるように加算回路１２２で組み合
わされる。この方法が正当であることは第５図か
ら明らかであり、ただしΔ1およびΔ2はいずれも
90゜に等しい。測定された変位信号X1，X2，Y1，
Y2がＬおよびＳに関する実際の変位Ｘ，Ｙ，θx，
θyに対する関係は次のとおりである： X1＝Ｘ−θy（Ｌ−Ｓ） (1) X2＝Ｘ−θy(L) (2) Y1＝Ｙ＋θx（Ｌ−Ｓ） (3) Y2＝Ｙ＋θx(L) (4) これらの式は解を容易にするため次のような行
列で表わすことができる。
４図に示された計算回路によつて、操作部材１６
の実際の移行変位Ｘ，Ｙ、および角変位すなわち
回転変位θx，θyに分解することができる。そこで
X1は乗算回路１００において係数（Ｌ／Ｓ）を掛け られ、また乗算回路１０２において係数（１／Ｓ） を掛けられるが、ただしＬは第５図に示されるリ
モート・コンプライアンス・センタ７０からX2，
Y2信号検出位置までの距離、ＳはX1，Y1および
X2，Y2信号検出位置間の距離である。Δ1は第１
センサX1及び第２センサY1が操作部材の軸１７
の回りでなす第１の角度であり、Δ2は第３セン
サX2及び第４センサY2が操作部材の軸１７の回
りでなす第２角度である。測定された変位信号
X2は乗算器１０４において係数（１−Ｌ／Ｓ）を掛 けられ、また乗算器１０６において係数−（１／Ｓ） が掛けられる。測定された信号Y1は乗算器１０
８において係数（Ｌ／Ｓ）を掛けられ、乗算器１１ ０において係数−（１／Ｓ）を掛けられる。測定され た変位信号Y2は乗算回路１１２において係数
（１−Ｌ／Ｓ）を掛けられ、乗算回路１１４において 係数（１／Ｓ）を掛けられる。これらの乗係数が比 較的簡単であるのは、移行変位センサが相互に整
列された平行面内に対に配列されかつ各対が相互
に90゜に配列されているからである。回路１００
および１０４から導かれた出力X1，X2は、加算
器１１６で実際の変位Ｘを与えるように組み合わ
される。回路１０２および１０６から導かれた出
力X1，X2は、加算回路１１８で変位θyを与える
ように組み合わされる。回路１０８および１１２
から導かれた出力Y1，Y2は実際の変位Ｙを与え
るように加算回路１２０で組み合わされ、また回
路１１０および１１４から導かれた出力Y1，Y2
は出力θxを与えるように加算回路１２２で組み合
わされる。この方法が正当であることは第５図か
ら明らかであり、ただしΔ1およびΔ2はいずれも
90゜に等しい。測定された変位信号X1，X2，Y1，
Y2がＬおよびＳに関する実際の変位Ｘ，Ｙ，θx，
θyに対する関係は次のとおりである： X1＝Ｘ−θy（Ｌ−Ｓ） (1) X2＝Ｘ−θy(L) (2) Y1＝Ｙ＋θx（Ｌ−Ｓ） (3) Y2＝Ｙ＋θx(L) (4) これらの式は解を容易にするため次のような行
列で表わすことができる。
X1
X2
Y1
Y2＝１ ０ ０ （Ｓ−Ｌ）
１ ０ ０ （ −Ｌ）
０ １ （Ｌ−Ｓ） ０
０ １ （ Ｌ ） ０ Ｘ
Ｙ
θx
θy
(5) これは次のように簡単に表される： 1＝〓-1 (6) すなわち1はセンサの出力を要素とするベクト
ルである。
(5) これは次のように簡単に表される： 1＝〓-1 (6) すなわち1はセンサの出力を要素とするベクト
ルである。
もちろんこれらの式は正確ではない。それらは
幾何学で知られ、使用されている標準の近似法で
ある。実際の変位を解くために、行列は反転さ
れ、 ＝〓1 (7) すなわち： 1がより大きい一般の場合には、第(6)式お
よび第(7)式はそれぞれ1＝〓ならびに＝〓
Ｘ1と書くことができ、ただし〓＊〓はに等し
く、は恒等行列である。ＸとX1が同じ大きさ
である前に詳しく説明された有用な特別の場合で
は、〓および〓は正方行列であり、簡単に表せば
〓＝〓-1である。
幾何学で知られ、使用されている標準の近似法で
ある。実際の変位を解くために、行列は反転さ
れ、 ＝〓1 (7) すなわち： 1がより大きい一般の場合には、第(6)式お
よび第(7)式はそれぞれ1＝〓ならびに＝〓
Ｘ1と書くことができ、ただし〓＊〓はに等し
く、は恒等行列である。ＸとX1が同じ大きさ
である前に詳しく説明された有用な特別の場合で
は、〓および〓は正方行列であり、簡単に表せば
〓＝〓-1である。
代替として、センサが相互に90゜でないとき、
すなわちΔ1およびΔ2が第６図に示されるとおり
90゜に等しくないとき、測定された信号は第６図
に示されるX1，X2，Y1およびY2に関して分解し
得るU1，U2，V1ならびにV2によつて表され、た
だしU1およびX1は角α1だけ隔離され、U2および
X2は角α2だけ、V1およびY1は角β1だけ、V2およ
びY2は角β2だけ隔離される。この変換は下記の
式を用いて第７図に示されるとおり行われる： Ｘ＝ａ cosα ａ＝ｕ−ｂ ｂ＝ｅ sinα ｙ＝ｅ＋ｃ ｃ＝ａ sinα ｆ cosβ＝ｖ ｊ cosβ＝ｘ ｊ sinβ＝ｇ ｇ＋ｆ＝ｙ (9) これは下記の行列式を作る： X1，Y1の特定な場合について、行列式は下記
のように表される： またX2，Y2の場合は、行列式は下記のように
表される： これら２つの式(11)および(12)は下記を作るように
組み合わされる： これはX1，X2，Y1，Y2を所望の順序に提供す
るように再配列したとき、下記のようになる： 式(14)はいま簡単に次のように書ける： 1＝〓1 (15) 式(7)から＝〓1であることを知つているの
で、式(15)を(16)に代えることができ、これは式
（１７）のように完全に展開されて表される。
すなわちΔ1およびΔ2が第６図に示されるとおり
90゜に等しくないとき、測定された信号は第６図
に示されるX1，X2，Y1およびY2に関して分解し
得るU1，U2，V1ならびにV2によつて表され、た
だしU1およびX1は角α1だけ隔離され、U2および
X2は角α2だけ、V1およびY1は角β1だけ、V2およ
びY2は角β2だけ隔離される。この変換は下記の
式を用いて第７図に示されるとおり行われる： Ｘ＝ａ cosα ａ＝ｕ−ｂ ｂ＝ｅ sinα ｙ＝ｅ＋ｃ ｃ＝ａ sinα ｆ cosβ＝ｖ ｊ cosβ＝ｘ ｊ sinβ＝ｇ ｇ＋ｆ＝ｙ (9) これは下記の行列式を作る： X1，Y1の特定な場合について、行列式は下記
のように表される： またX2，Y2の場合は、行列式は下記のように
表される： これら２つの式(11)および(12)は下記を作るように
組み合わされる： これはX1，X2，Y1，Y2を所望の順序に提供す
るように再配列したとき、下記のようになる： 式(14)はいま簡単に次のように書ける： 1＝〓1 (15) 式(7)から＝〓1であることを知つているの
で、式(15)を(16)に代えることができ、これは式
（１７）のように完全に展開されて表される。
＝〓〓1 (16)
この陳述を実行する計算機回路には、寸法Ｌ、
Ｓおよび角αとβについて示されたいろいろな係
数を測定変位信号U1、V1、U2、V2に掛け、次に
実際の変位Ｘ、Ｙ、θx、θyを得るために加算回路
１６２，１６４，１６６，１６８で示された組合
せに組み合わされる、第８図の複数個の乗算回路
１３０〜１６０が含まれている。
Ｓおよび角αとβについて示されたいろいろな係
数を測定変位信号U1、V1、U2、V2に掛け、次に
実際の変位Ｘ、Ｙ、θx、θyを得るために加算回路
１６２，１６４，１６６，１６８で示された組合
せに組み合わされる、第８図の複数個の乗算回路
１３０〜１６０が含まれている。
同様に、４つの測定された信号U1、U2、V1、
V2を与える移行変位センサが４個あるが、第９
図に示されるとおりどのセンサも同一面内になか
つたり相互に整列されていない場合は、信号U1、
U2、V1、V2は下記の式によつて示されるとお
り、所望のＸ、Ｙ、θx、θy成分に分解される： U1（cosα1）Ｘ＋（sinα1）Ｙ−（S1sinα1）
θx＋（S1cosα1）θy(18) U2（cosβ1）Ｘ＋（cosβ1）Ｙ−（L1sinβ1）
θx＋（L1cosβ1）θy(19) V1（cosα）Ｘ＋（sinα2）Ｙ−（S2sinα2）
θx＋（S2cosα2）θy(20) V2（cosβ2）Ｘ＋（sinβ2）Ｙ−（L2sinβ2）
θx＋（L2cosβ2）θy(21) これらの式は行列の形にすることができる、 U1 U2 V1 V2＝cosα1 sinα1−S1sinα1 S1cosα1 cosβ1 sinβ1−L1sinβ1 L1cosβ1 cosα2 sinα2−S2sinα2 S2cosα2 cosβ2 sinβ2−L2sinβ2 L2cosβ2 Ｘ Ｙ θx θy （22） 次に普通の方法で反転される、 Ｘ Ｙ θx θy＝M11 M12 M13 M14 M21 M22 M23 M24 M31 M32 M33 M34 M41 M42 M43 M44 U1 U2 V1 V2 （23） こうして第１１図の計算機回路にある乗算回路
１８０〜２１０で実行される乗係数を定める項が
得られる。
V2を与える移行変位センサが４個あるが、第９
図に示されるとおりどのセンサも同一面内になか
つたり相互に整列されていない場合は、信号U1、
U2、V1、V2は下記の式によつて示されるとお
り、所望のＸ、Ｙ、θx、θy成分に分解される： U1（cosα1）Ｘ＋（sinα1）Ｙ−（S1sinα1）
θx＋（S1cosα1）θy(18) U2（cosβ1）Ｘ＋（cosβ1）Ｙ−（L1sinβ1）
θx＋（L1cosβ1）θy(19) V1（cosα）Ｘ＋（sinα2）Ｙ−（S2sinα2）
θx＋（S2cosα2）θy(20) V2（cosβ2）Ｘ＋（sinβ2）Ｙ−（L2sinβ2）
θx＋（L2cosβ2）θy(21) これらの式は行列の形にすることができる、 U1 U2 V1 V2＝cosα1 sinα1−S1sinα1 S1cosα1 cosβ1 sinβ1−L1sinβ1 L1cosβ1 cosα2 sinα2−S2sinα2 S2cosα2 cosβ2 sinβ2−L2sinβ2 L2cosβ2 Ｘ Ｙ θx θy （22） 次に普通の方法で反転される、 Ｘ Ｙ θx θy＝M11 M12 M13 M14 M21 M22 M23 M24 M31 M32 M33 M34 M41 M42 M43 M44 U1 U2 V1 V2 （23） こうして第１１図の計算機回路にある乗算回路
１８０〜２１０で実行される乗係数を定める項が
得られる。
回路１８０〜２１０の出力は、Ｘ，Ｙ、および
θx、θy変位を直接与える加算回路２１２，２１
４，２１６，２１８に示される群に組み合わされ
る。
θx、θy変位を直接与える加算回路２１２，２１
４，２１６，２１８に示される群に組み合わされ
る。
これまでの説明は４つの自由度を検出する４個
の移行変位センサを使用したが、これは２〜３個
以上のセンサが２〜３以上の自由度を監視するの
に用いられるので、本発明の必要な制限ではな
い。例えば第１０図の第５センサ２２０は、操作
部材のＺ軸、すなわち軸１７の回りの回転を検出
するθz変位信号を作るるために追加される。この
ために、ある種のカム面２２２を持つ非円形部材
は、回転を変位するセンサ２２０と一緒に使用さ
れる。代替として、センサ２２０をどこかほかに
置くことができる。
の移行変位センサを使用したが、これは２〜３個
以上のセンサが２〜３以上の自由度を監視するの
に用いられるので、本発明の必要な制限ではな
い。例えば第１０図の第５センサ２２０は、操作
部材のＺ軸、すなわち軸１７の回りの回転を検出
するθz変位信号を作るるために追加される。この
ために、ある種のカム面２２２を持つ非円形部材
は、回転を変位するセンサ２２０と一緒に使用さ
れる。代替として、センサ２２０をどこかほかに
置くことができる。
５つの自由度が５個のセンサによつて検出され
ると、４つの式(18)〜(21)は第５式を含むように
展開され、式(22)および(23)の行列に第５列と第
５行が加えられるが、第１１図に示される実行は
各測定入力信号U1、U2、V1、V2と組み合わされ
た１個以上の乗算回路の追加により、また第５入
力例えばθzの追加によつて展開される。
ると、４つの式(18)〜(21)は第５式を含むように
展開され、式(22)および(23)の行列に第５列と第
５行が加えられるが、第１１図に示される実行は
各測定入力信号U1、U2、V1、V2と組み合わされ
た１個以上の乗算回路の追加により、また第５入
力例えばθzの追加によつて展開される。
代替として、計器式RCCから得られた測定変
位信号を操作員部材および相互に関するRCCの
本体に分解する計算機回路の乗係数を確認するた
めに、校正方法を使用することができる。まず、
各自由度、例えばＸ，Ｙ，θx，θyおよびθzが他の
すべてが固定変位すなわちゼロ変位に保たれる間
独自に変化されるように、計器式RCCは固定さ
れる。これは次のような行列の形で表される： U1 U2 U3 U4 U5＝N11 N12 N13 N14 N15 N21 N22 N23 N24 N25 N31 N32 N33 N34 N35 N41 N42 N43 N44 N45 N51 N52 N53 N54 N55 Ｘ Ｙ θx θy θz （24） Ｕ項はセンサ出力である。Ｘがゼロに等しくな
い既知量X1に置き換えられ、残りのすべての可
能な変位Ｙ、θx、θy、θzがゼロ保たれる場合、結
果は下記で表わされる： U1＝N11X1 (25) U2＝N21X1 (26) U3＝N31X1 (27) U4＝N41X1 (28) U5＝N51X1 (29) また測定値U1からU5が既知でありかつ変位X1
が既知であるので、この組の式は下記に変形され
る： N11＝U1／X1 (30) N21＝U2／X1 (31) N31＝U3／X1 (32) N41＝U4／X1 (33) N51＝U5／X1 (34) 同様な形式で、Ｙをゼロに等しくないY1に等
しくセツトして、残りの項Ｘ、θx、θy、θzをすべ
てゼロにセツトすると、式(24)の行列の第２列の
数値を得るために同じ処置を取ることができる。
これが行われると、式(24)の行列の定位置にすべ
ての数値が置かれ、次のような簡単な行列転換が
生じる： Ｘ Ｙ θx θy θz＝M11 M12 M13 M14 M15 M21 M22 M23 M24 M25 M31 M32 M33 M34 M35 M41 M42 M43 M44 M45 M51 M52 M53 M54 M55 U1 U2 U3 U4 U5 （35） ただし行列の各行各列における各値の数値であ
り、実際の変位Ｘ、Ｙ、θx、θy、θzを与えるため
に加算回路３００，３０２，３０４，３０６およ
び３０８で示されるとおり組わ合される第１２図
の乗算回路２５０〜２９８に直接挿入することが
できる。
位信号を操作員部材および相互に関するRCCの
本体に分解する計算機回路の乗係数を確認するた
めに、校正方法を使用することができる。まず、
各自由度、例えばＸ，Ｙ，θx，θyおよびθzが他の
すべてが固定変位すなわちゼロ変位に保たれる間
独自に変化されるように、計器式RCCは固定さ
れる。これは次のような行列の形で表される： U1 U2 U3 U4 U5＝N11 N12 N13 N14 N15 N21 N22 N23 N24 N25 N31 N32 N33 N34 N35 N41 N42 N43 N44 N45 N51 N52 N53 N54 N55 Ｘ Ｙ θx θy θz （24） Ｕ項はセンサ出力である。Ｘがゼロに等しくな
い既知量X1に置き換えられ、残りのすべての可
能な変位Ｙ、θx、θy、θzがゼロ保たれる場合、結
果は下記で表わされる： U1＝N11X1 (25) U2＝N21X1 (26) U3＝N31X1 (27) U4＝N41X1 (28) U5＝N51X1 (29) また測定値U1からU5が既知でありかつ変位X1
が既知であるので、この組の式は下記に変形され
る： N11＝U1／X1 (30) N21＝U2／X1 (31) N31＝U3／X1 (32) N41＝U4／X1 (33) N51＝U5／X1 (34) 同様な形式で、Ｙをゼロに等しくないY1に等
しくセツトして、残りの項Ｘ、θx、θy、θzをすべ
てゼロにセツトすると、式(24)の行列の第２列の
数値を得るために同じ処置を取ることができる。
これが行われると、式(24)の行列の定位置にすべ
ての数値が置かれ、次のような簡単な行列転換が
生じる： Ｘ Ｙ θx θy θz＝M11 M12 M13 M14 M15 M21 M22 M23 M24 M25 M31 M32 M33 M34 M35 M41 M42 M43 M44 M45 M51 M52 M53 M54 M55 U1 U2 U3 U4 U5 （35） ただし行列の各行各列における各値の数値であ
り、実際の変位Ｘ、Ｙ、θx、θy、θzを与えるため
に加算回路３００，３０２，３０４，３０６およ
び３０８で示されるとおり組わ合される第１２図
の乗算回路２５０〜２９８に直接挿入することが
できる。
さらに簡単な実施例が第１３図に示されるよう
に米国特許4098001行のRCCに本願発明を適用し
て得られる。このような装置では、操作部材１
６′は普通、部材３１０によつて支持されるが、
この部材３１０は順次ある数の、普通３個の屈曲
部（その中の２個の屈曲部３１４，３１６のみが
図示されている）によつて中間装置３１２に支持
され、これらの屈曲部は相互に一点に集まる形を
しており、操作部材１６′の軸１７′に沿つてリモ
ート・コンプライアンス・センタを一般に形成す
る点７０′で合致する。屈曲部３１４，３１６は
さらに、普通３個の追加屈曲部（その中の２個の
屈曲部３２０，３２２のみが図示されている）に
よつて支持３１８に取り付けられている。屈曲部
３２０，３２２は普通、移行運動のみを制御する
が、屈曲部３１４，３１６は独自に計器の回転順
応性を与える。この場合、支持３１８と中間部材
３１２との間に示されるとおり置かれた１個の移
行変位センサ３３０は、Ｘ軸に沿う運動を表す信
号X2′を与える。Ｙ軸の回りの運動は移行変位セ
ンサ３３２から得られる測定信号X1′、またはセ
ンサ３３４から得られるX1″によつて表される。
同様な信号Y1′，Y2″、およびY2′はＹ軸移行変位
ならびにＸ軸回転変位について同じ方法で得られ
る。RCC１０′の移行および回転の運転モードで
はこの独自な処置が行われるので、Ｘ軸に沿う実
際の変位Ｘは測定値X′2に等しく、すなわち： Ｘ＝X2′ (36) また同様に、Ｙ軸に沿う変位は測定変位Y′2に等
しく、すなわち： Ｙ＝Y2′ (37) Ｘ軸の回りの回転運動θxは下記のいずれかであ
る： θx＝−Y1′／Ｌ (38) または θx＝−Y1″／Ｓ (39) 同様にθyは下記のいずれかである： θy＝X1′／Ｌ (40) または θy＝X1″／Ｓ (41) こうして、測定変位X1′、Y1′、X2′、Y2′を実際の
変位θy，θx，Ｘ，Ｙに分解する計算回路の実施例
は簡単にすることができ、すなわち直接接続３５
０，３５２は信号X2′およびY2′をＸならびにＹ変
位に分解する。乗算回路３５４はθyを得るために
信号X1′に係数（１／Ｌ）を掛け、また乗算回路
３５６はθxを得るために変位信号Y1′に係数（−
１／Ｌ）を掛ける。
に米国特許4098001行のRCCに本願発明を適用し
て得られる。このような装置では、操作部材１
６′は普通、部材３１０によつて支持されるが、
この部材３１０は順次ある数の、普通３個の屈曲
部（その中の２個の屈曲部３１４，３１６のみが
図示されている）によつて中間装置３１２に支持
され、これらの屈曲部は相互に一点に集まる形を
しており、操作部材１６′の軸１７′に沿つてリモ
ート・コンプライアンス・センタを一般に形成す
る点７０′で合致する。屈曲部３１４，３１６は
さらに、普通３個の追加屈曲部（その中の２個の
屈曲部３２０，３２２のみが図示されている）に
よつて支持３１８に取り付けられている。屈曲部
３２０，３２２は普通、移行運動のみを制御する
が、屈曲部３１４，３１６は独自に計器の回転順
応性を与える。この場合、支持３１８と中間部材
３１２との間に示されるとおり置かれた１個の移
行変位センサ３３０は、Ｘ軸に沿う運動を表す信
号X2′を与える。Ｙ軸の回りの運動は移行変位セ
ンサ３３２から得られる測定信号X1′、またはセ
ンサ３３４から得られるX1″によつて表される。
同様な信号Y1′，Y2″、およびY2′はＹ軸移行変位
ならびにＸ軸回転変位について同じ方法で得られ
る。RCC１０′の移行および回転の運転モードで
はこの独自な処置が行われるので、Ｘ軸に沿う実
際の変位Ｘは測定値X′2に等しく、すなわち： Ｘ＝X2′ (36) また同様に、Ｙ軸に沿う変位は測定変位Y′2に等
しく、すなわち： Ｙ＝Y2′ (37) Ｘ軸の回りの回転運動θxは下記のいずれかであ
る： θx＝−Y1′／Ｌ (38) または θx＝−Y1″／Ｓ (39) 同様にθyは下記のいずれかである： θy＝X1′／Ｌ (40) または θy＝X1″／Ｓ (41) こうして、測定変位X1′、Y1′、X2′、Y2′を実際の
変位θy，θx，Ｘ，Ｙに分解する計算回路の実施例
は簡単にすることができ、すなわち直接接続３５
０，３５２は信号X2′およびY2′をＸならびにＹ変
位に分解する。乗算回路３５４はθyを得るために
信号X1′に係数（１／Ｌ）を掛け、また乗算回路
３５６はθxを得るために変位信号Y1′に係数（−
１／Ｌ）を掛ける。
同様に組合せX2′，Y2′およびX1″，Y1″を用い
て、係数（１／Ｓ）を与える乗算回路３５８およ
び係数（−１／Ｓ）を与える乗算回路３６０だけ
で計算回路を完成することができる。第１４図に
示されるとおり、X2′およびY2′は直接Ｘ変位とＹ
変位を与える。
て、係数（１／Ｓ）を与える乗算回路３５８およ
び係数（−１／Ｓ）を与える乗算回路３６０だけ
で計算回路を完成することができる。第１４図に
示されるとおり、X2′およびY2′は直接Ｘ変位とＹ
変位を与える。
他の実施例は当業者によつて明らかであると思
うが、それらは前記特許請求の範囲内である。
うが、それらは前記特許請求の範囲内である。
第１図は本発明により計器化される米国特許第
4155169号に示された形のリモート・センタ・コ
ンプライアンス装置（RCC）の不等角投影図で
あり、第２図は第３図の線２−２に沿つて取られ
た本発明による計器化を備えた第１図に示された
ようなRCC装置の一段と詳細な断面図であり、
第３図は第２図の線３−３に沿つて取られた第２
図の改良計器式RCC装置の平面図であり、第４
図は測定された移行変位信号を分解された移行変
位および回転変位に分解する計算機回路のブロツ
ク図であり、第５図は測定された変位信号を分解
された移行変位および回転変位に分解するのに用
いられる基本パラメータを示す不等角投影概略図
であり、第６図は各対のセンサにおけるセンサ間
の角度が90゜以外の角度であるRCCの計器化の一
段と簡潔化された概略図であり、第７図は第６図
のセンサの軸から第６図のＸ、Ｙ軸への変換の基
本を示す図であり、第８図はセンサの測定された
変位出力から分解された移行変位および回転変位
を計算する計算機回路のブロツク図であり、第９
図は各センサが異なる面内にかつＸ、Ｙ軸に対し
て異なる角度にあり、さらにどのセンサ間にも垂
直整列が存在しないとき、計器式RCCのセンサ
配置の簡潔化された概略図であり、第１０図は
RCCの運動の５つの自由度をすべて監視し得る
第５センサの１つの配置を示す概略図であり、第
１１図は測定された変位信号を分解された移行変
位と回転変位に分解する計算機回路のブロツク図
であり、第１２図は測定された変位信号を分解さ
れた移行変位および回転変位に分解する校正法を
用いて作られる回路のブロツク図であり、第１３
図は米国特許4098001号のRCCに本願発明を適用
して得られる実施例である。第１４図は第１３図
のRCCについて測定された変位信号を分解され
た移行変位および回転変位に分解する回路の簡単
なブロツク図であり、第１５図は第１３図の
RCCについて測定された変位信号を分解された
移行変位および回転変位に分解する第１４図の回
路に似た代替回路を示す。 参照番号の説明 １０，１０′…RCC；１２…
ハウジング；１６，１６′…操作部材；５８，６
０，７６，７８，２２０，３３０，３３２，３３
４…センサ；１００，１０２，１０４，１０６，
１０８，１１０，１１２，１１４，１３０〜１６
０，１８０〜２１０，２５０〜２９８，３５８，
３６０…乗算回路；１１６，１１８，１２０，１
２２，２１４，２１６，２１８…加算器。
4155169号に示された形のリモート・センタ・コ
ンプライアンス装置（RCC）の不等角投影図で
あり、第２図は第３図の線２−２に沿つて取られ
た本発明による計器化を備えた第１図に示された
ようなRCC装置の一段と詳細な断面図であり、
第３図は第２図の線３−３に沿つて取られた第２
図の改良計器式RCC装置の平面図であり、第４
図は測定された移行変位信号を分解された移行変
位および回転変位に分解する計算機回路のブロツ
ク図であり、第５図は測定された変位信号を分解
された移行変位および回転変位に分解するのに用
いられる基本パラメータを示す不等角投影概略図
であり、第６図は各対のセンサにおけるセンサ間
の角度が90゜以外の角度であるRCCの計器化の一
段と簡潔化された概略図であり、第７図は第６図
のセンサの軸から第６図のＸ、Ｙ軸への変換の基
本を示す図であり、第８図はセンサの測定された
変位出力から分解された移行変位および回転変位
を計算する計算機回路のブロツク図であり、第９
図は各センサが異なる面内にかつＸ、Ｙ軸に対し
て異なる角度にあり、さらにどのセンサ間にも垂
直整列が存在しないとき、計器式RCCのセンサ
配置の簡潔化された概略図であり、第１０図は
RCCの運動の５つの自由度をすべて監視し得る
第５センサの１つの配置を示す概略図であり、第
１１図は測定された変位信号を分解された移行変
位と回転変位に分解する計算機回路のブロツク図
であり、第１２図は測定された変位信号を分解さ
れた移行変位および回転変位に分解する校正法を
用いて作られる回路のブロツク図であり、第１３
図は米国特許4098001号のRCCに本願発明を適用
して得られる実施例である。第１４図は第１３図
のRCCについて測定された変位信号を分解され
た移行変位および回転変位に分解する回路の簡単
なブロツク図であり、第１５図は第１３図の
RCCについて測定された変位信号を分解された
移行変位および回転変位に分解する第１４図の回
路に似た代替回路を示す。 参照番号の説明 １０，１０′…RCC；１２…
ハウジング；１６，１６′…操作部材；５８，６
０，７６，７８，２２０，３３０，３３２，３３
４…センサ；１００，１０２，１０４，１０６，
１０８，１１０，１１２，１１４，１３０〜１６
０，１８０〜２１０，２５０〜２９８，３５８，
３６０…乗算回路；１１６，１１８，１２０，１
２２，２１４，２１６，２１８…加算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 固定された基準構造と、該基準構造に結合さ
れた可撓手段と、操作部材と、該操作部材を前記
可撓手段に装着する手段と、複数の移行変位セン
サとを有するリモート・センタ・コンプライアン
ス装置であつて、前記操作部材は、該操作部材の
軸に沿つて該操作部材の端またはその近傍にリモ
ート・コンプライアンス・センタを設定するよう
に、前記基準構造に対して隔離されて可動であ
り、前記移行変位サンサは、そのおのおのが、光
源と、光検出手段と、遮蔽手段とを有し、該光源
と光検出手段とは、前記操作部材から隔離されて
前記基準構造に装着され、前記遮蔽手段は、前記
操作部材に装着されて前記光源と前記光検出手段
との間にまで広がつており、さらに前記遮蔽手段
は、前記基準構造に対する前記操作部材の任意の
変位に応じて前記移行変位センサの少なくともそ
の１つの出力が変化するように前記光検出手段に
よつて検出される光の強さを変化させることを特
徴とするリモート・センタ・コンプライアンス装
置。 ２ 前記移行変位センサは (イ) 前記操作部材の移行変位を検出するために、
前記操作部材の軸の回りに第１角度で相互に配
置される第１および第２移行変位センサ；およ
び (ロ) 前記操作部材の他の移行変位を検出するため
に、前記操作部材の軸に沿つて前記第１および
第２移行変位センサから隔離されるとともに前
記操作部材の軸の回りに第２角度で相互に配置
されている第３および第４移行変位センサ； であつて、前記操作部材の放射軸に関する任意の
変位について最低１個の移行変位センサから出力
を作るように配置された前記第１、第２、第３お
よび第４移行変位センサよりなる特許請求の範囲
第１項に記載のリモート・センタ・コンプライア
ンス装置。 ３ 前記移行変位センサは (イ) 前記操作部材の移行変位を検出するために、
前記操作部材の軸の回りに第１角度で相互に配
置される第１および第２移行変位センサ； (ロ) 前記操作部材の他の移行変位を検出するため
に、前記操作部材の軸に沿つて前記第１および
第２移行変位センサから隔離されるとともに前
記操作部材の軸の回りに第２角度で相互に配置
されている第３および第４移行変位センサ；お
よび (ハ) 前記４個の各移行変位センサから隔離された
第５の移行変位センサ； であつて、前記操作部材の任意の変化について少
くとも１つの移行変位センサから出力が発生する
ように配置された前記第１、第２、第３、第４、
および第５移行変位センサよりなる特許請求の範
囲第１項に記載のリモート・センタ・コンプライ
アンス装置。 ４ 前記第１および第２移行変位センサが軸方向
の軸に垂直な第１面にあり、前記第３および第４
移行変位センサが軸方向の軸に垂直な第２面にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第
３項に記載のリモート・センタ・コンプライアン
ス装置。 ５ 前記第１角度と第２角度が相等しいことを特
徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載
のリモート・センタ・コンプライアンス装置。 ６ 前記第１角度および第２角度が90゜であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項
に記載のリモート・センタ・コンプライアンス装
置。 ７ 前記第１移行変位センサと第３移行変位サン
サとが、また前記第２移行変位センサと第４移行
変位サンサとが前記操作部材の軸を通る面内に整
列されていることを特徴とする特許請求の範囲第
２項又は第３項に記載のリモート・センタ・コン
プライアンス装置。 ８ 固定された基準構造と、該基準構造に結合さ
れた可撓手段と、操作部材と、該操作部材を前記
可撓手段に装着する手段と、複数の移行変位セン
サとを有するリモート・センタ・コンプライアン
ス装置であつて、前記操作部材は、該操作部材の
軸に沿つて該操作部材の端またはその近傍にリモ
ート・コンプライアンス・センタを設定するよう
に、前記基準構造に対して隔離されて可動であ
り、前記移行変位センサは、そのおのおのが、光
源と、光検出手段と、遮蔽手段とを有し、該光源
と光検出手段とは、前記操作部材から隔離されて
前記基準構造に装着され、前記遮蔽手段は、前記
操作部材に装着され前記光源と光検出手段との間
にまで広がつており、さらに前記遮蔽手段は、前
記基準構造に対する前記操作部材の任意の変位に
応じて前記移行変位センサの少なくともその１つ
の出力が変化するように前記光検出手段によつて
検出される光の強さを変化させ、さらに前記リモ
ート・センタ・コンプライアンス装置は、 式＝〓1を解く装置を有し、ただし〓は前
記移行変位センサの出力信号とこれらの出力信号
を作るリモート・センタ・コンプライアンス装置
に加えられた変位との関係を定め１転換行列であ
り、は当該リモート・センタ・コンプライアン
ス装置に加えられる変位成分をその要素とするベ
クトルであり1は前記移行変位センサの出力を
その要素とするベクトルであることを特徴とする
リモート・センタ・コンプライアンス装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US7690679A | 1979-09-19 | 1979-09-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5696206A JPS5696206A (en) | 1981-08-04 |
| JPH0323842B2 true JPH0323842B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=22134898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13055580A Granted JPS5696206A (en) | 1979-09-19 | 1980-09-19 | Remoteecenterrcompliance device |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5696206A (ja) |
| CA (1) | CA1161925A (ja) |
| DE (1) | DE3035838A1 (ja) |
| FR (1) | FR2465996B1 (ja) |
| GB (3) | GB2080522B (ja) |
| IT (1) | IT1132981B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4409736A (en) * | 1981-07-31 | 1983-10-18 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Null seeking system for remote center compliance device |
| US4440031A (en) * | 1981-07-31 | 1984-04-03 | The Charles Stark Draper Laboratory | Force detecting system for remote center compliance device |
| JPS6186606A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-02 | Hitachi Ltd | 非接触形状測定方法 |
| GB2180117B (en) * | 1985-09-05 | 1989-09-06 | Ferranti Plc | Three-dimensional position measuring apparatus |
| GB2191859B (en) * | 1986-05-16 | 1990-10-10 | Qubit Int Sa | Navigation aids |
| DE4331230B4 (de) * | 1993-09-15 | 2008-04-17 | Diehl Aerospace Gmbh | Steuerhebelgerät für die Einstellung der Schubkraft bei Flugzeugen |
| EP1867429B1 (en) * | 2006-06-16 | 2011-04-20 | Joo, Sang-wan | Remote center compliance device with measuring sensor |
| JP5201888B2 (ja) * | 2006-06-22 | 2013-06-05 | ジュー，サン−ワン | 一つの弾性体で構成された弾性中心機器 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3481577A (en) * | 1966-11-03 | 1969-12-02 | True Trace Corp | Stylus steering system for a tracer valve |
| GB1211418A (en) * | 1967-11-27 | 1970-11-04 | Ikegai Iron Works Ltd | An automatic tool position compensating system for a numerically controlled machine tool |
| CH549438A (fr) * | 1971-03-01 | 1974-05-31 | Far Fab Assortiments Reunies | Dispositif de transmission simultanee des mouvements d'un palpeur a au moins deux organes de lecture. |
| DE2242355C2 (de) * | 1972-08-29 | 1974-10-17 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Elektronischer Mehrkoordinatentaster |
| US4030201A (en) * | 1973-04-19 | 1977-06-21 | Finike Italiana Marposs-Soc. In Accomandita Semplice Di Mario Possati & C. | Method and relevant apparatus for detecting the geometrical features of mechanical workpieces, in particular for measuring the eccentricity and out-of-roundness |
| US3921445A (en) * | 1973-10-15 | 1975-11-25 | Stanford Research Inst | Force and torque sensing method and means for manipulators and the like |
| JPS5435355B2 (ja) * | 1974-12-04 | 1979-11-01 | ||
| US4098001A (en) | 1976-10-13 | 1978-07-04 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Remote center compliance system |
| US4155169A (en) | 1978-03-16 | 1979-05-22 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Compliant assembly system device |
-
1980
- 1980-09-16 GB GB8127833A patent/GB2080522B/en not_active Expired
- 1980-09-16 GB GB8029878A patent/GB2060167B/en not_active Expired
- 1980-09-16 GB GB8127834A patent/GB2080523B/en not_active Expired
- 1980-09-18 FR FR8020124A patent/FR2465996B1/fr not_active Expired
- 1980-09-19 IT IT24777/80A patent/IT1132981B/it active
- 1980-09-19 DE DE19803035838 patent/DE3035838A1/de not_active Ceased
- 1980-09-19 CA CA000360624A patent/CA1161925A/en not_active Expired
- 1980-09-19 JP JP13055580A patent/JPS5696206A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2080523A (en) | 1982-02-03 |
| GB2080523B (en) | 1983-10-12 |
| IT8024777A0 (it) | 1980-09-19 |
| FR2465996B1 (fr) | 1985-10-11 |
| GB2060167A (en) | 1981-04-29 |
| IT1132981B (it) | 1986-07-09 |
| GB2080522B (en) | 1983-10-12 |
| CA1161925A (en) | 1984-02-07 |
| JPS5696206A (en) | 1981-08-04 |
| FR2465996A1 (fr) | 1981-03-27 |
| GB2060167B (en) | 1983-10-12 |
| GB2080522A (en) | 1982-02-03 |
| DE3035838A1 (de) | 1981-04-30 |
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