JPH05146980A - Parallel manipulator - Google Patents

Parallel manipulator

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Publication number
JPH05146980A
JPH05146980A JP5452092A JP5452092A JPH05146980A JP H05146980 A JPH05146980 A JP H05146980A JP 5452092 A JP5452092 A JP 5452092A JP 5452092 A JP5452092 A JP 5452092A JP H05146980 A JPH05146980 A JP H05146980A
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JP
Japan
Prior art keywords
face plate
link
intermediate member
expansion
positioning device
Prior art date
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Pending
Application number
JP5452092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuzaburo Ishizaka
龍三郎 石坂
Mikio Yonemitsu
幹夫 米満
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP5452092A priority Critical patent/JPH05146980A/en
Publication of JPH05146980A publication Critical patent/JPH05146980A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To increase the calculating speed, reduce the memory capacity for calculation, and make a control board compact by controlling an intermediate member with a positioning device, and controlling a face plate with an attitude determining device. CONSTITUTION:An intermediate member 30 is rockably provided on a base 10 via a positioning device 2, a face plate 60 is rockably provided on the intermediate member 30 via a bearing, and the face plate 60 is rockably connected to the base 10 via an attitude determining device 3. The positioning device 2 determined only the position in the X, Y, Z-directions of the intermediate member 30 against the base 10, and the position and attitude of the face plate are controlled via independent calculations. The positioning device 2 is constituted of a parallelogram link or cylinder.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】6自由度をもつパラレルマニプレ
ータの内、位置と姿勢を独立して制御することが可能な
パラレルマニプレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parallel manipulator capable of independently controlling the position and orientation, among parallel manipulators having 6 degrees of freedom.

【0002】[0002]

【従来の技術】パラレルマニプレータは、面板を位置姿
勢決定装置で支持し、位置姿勢決定装置を制御すること
によって面板の位置と姿勢を決定する。面板には加工具
とかハンドを設けて種々の用途に用いる。位置姿勢決定
装置は最低3組の伸縮装置から成り、面板を伸縮装置で
パラレルに支持するので個々の伸縮装置は小さい。伸縮
装置そのものが小さいので、マニプレータ自体の自重量
は小さく、コンパクトにすることができる。
2. Description of the Related Art In a parallel manipulator, a face plate is supported by a position / posture determination device, and the position / posture of the face plate is determined by controlling the position / posture determination device. The face plate is provided with a processing tool or a hand and used for various purposes. The position / orientation determining device is composed of at least three sets of expansion / contraction devices, and since the face plates are supported in parallel by the expansion / contraction devices, each expansion / contraction device is small. Since the telescopic device itself is small, the manipulator itself has a small self-weight and can be made compact.

【0003】このような特徴をもつパラレルマニプレー
タについては、古くは1965年に出願されたUS特許
第3,288,421号に原理的な技術の開示がある。
伸縮装置には直進するシリンダを用い、シリンダを面板
とか基盤に連結するには球面軸受を用いている。
Regarding the parallel manipulator having such a characteristic, there is disclosed a principle technique in US Pat. No. 3,288,421, which was filed in 1965.
The telescopic device uses a straight-moving cylinder, and a spherical bearing is used to connect the cylinder to a face plate or a base.

【0004】パラレルマニプレータの基本構成は基盤と
複数の伸縮装置と面板である。基盤と面板には特徴はな
いが、伸縮装置にはそれぞれに特徴がある。近年ではU
S特許第4,806,068号に開示されているよう
に、面板を3組の屈折するリンクで支持したものがあ
る。リンクを屈折し移動させることによって、面板の姿
勢と位置の両者を同時に制御している。リンクはシング
ル結合で、ユニバーサルジョイントとかピン軸受を用い
ている。
The basic structure of a parallel manipulator is a base, a plurality of expansion / contraction devices, and a face plate. The base and face plate have no features, but the telescopic device has its own features. U in recent years
As disclosed in S. Pat. No. 4,806,068, there is one in which a face plate is supported by three sets of bending links. Both the posture and position of the face plate are controlled simultaneously by bending and moving the link. The link is a single connection and uses a universal joint or pin bearing.

【0005】また、特開昭59ー232739号公報の
位置決め装置では、パンタグラフ式のリンクを屈折させ
ることを特徴としている。リンクの屈折角度で面板の位
置と姿勢の両者を同時に制御するものである。
The positioning device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-232739 is characterized by refracting a pantograph type link. Both the position and the posture of the face plate are controlled simultaneously by the refraction angle of the link.

【0006】特公平03ー017628号、特公平03
ー017629号公報では、人体に模したマッキンペン
筋を伸縮装置に用い、中間部材を介して基盤と面板を連
結している。この用い方は中間部材の姿勢を先ず円弧状
に制御し、次に面板の姿勢を制御する。これはいわゆる
シリアルな連結をしたシリアルマニプレータである。
Japanese Patent Publication No. 03-017628, Japanese Patent Publication No. 03
In Japanese Patent Publication No. 017629, a McKinpen muscle imitating a human body is used for an expansion / contraction device to connect a base plate and a face plate via an intermediate member. In this usage, the attitude of the intermediate member is first controlled in an arc shape, and then the attitude of the face plate is controlled. This is a so-called serially connected serial manipulator.

【0007】以上に述べたように面板を動作させる伸縮
装置については、屈折するリンク、直進するシリンダ、
人体を模した筋体などがあり、またワイヤの引張作用で
制御するSU1,083,017Aなどもある。複数の
伸縮装置から成る位置姿勢決定装置を面板に連結する関
節部については、US特許第3,215,391号、
3,288,421号、4,651,589号公報に球
面軸受、ピン軸受及びユニバーサルジョイントなどが開
示されている。
As for the telescopic device for moving the face plate as described above, the bending link, the straight-moving cylinder,
There is a muscular body that imitates the human body, and there is also a SU1,083,017A that is controlled by the pulling action of a wire. As for the joint portion for connecting the position / orientation determining device including a plurality of expansion / contraction devices to the face plate, US Pat. No. 3,215,391,
Nos. 3,288,421 and 4,651,589 disclose spherical bearings, pin bearings, universal joints and the like.

【0008】パラレルマニプレータは伸縮装置を面板に
連結した関節部の3点の個々が変位する。そうすること
によって面板の位置と姿勢が保たれる。このようなパラ
レルマニプレータは、伸縮装置の構成、面板の構成、伸
縮装置を面板に連結する関節部の構成、及び中間部材の
有無などによって、伸縮装置を駆動する計算方法と計算
速度は異なる。そして、位置決めのための制御と姿勢決
定のための制御はそれぞれに異るのである。
In the parallel manipulator, each of the three points of the joint portion in which the expansion device is connected to the face plate is displaced. By doing so, the position and posture of the face plate is maintained. In such a parallel manipulator, the calculation method and the calculation speed for driving the expansion / contraction device differ depending on the structure of the expansion / contraction device, the structure of the face plate, the structure of the joint connecting the expansion / contraction device to the face plate, the presence or absence of an intermediate member, and the like. The control for positioning and the control for determining the attitude are different from each other.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】通常のシリアルマニプ
レータの制御は記憶容量が少なく、マニプレータの構成
と用途に従って、一般的に普遍化した用い方をしてい
る。即ち、モータの回転数からハンド先端の位置を認識
するか、ハンド先端の現在位置をモータ回転数に置換し
て位置を認識する。そして、この両者の計算を繰返して
現在位置と姿勢を認識し、駆動指令を発している。しか
し、前記した従来のパラレルマニプレータは3点で支持
し、位置と姿勢の両者を同一の伸縮装置と関節を介して
駆動している。この構成のものは、複数ある伸縮装置の
1つの動作に対して計算し、それ毎に次に計算すべきも
のを選択し、順々に計算することはできる。
The control of a normal serial manipulator has a small storage capacity, and is generally universally used according to the configuration and application of the manipulator. That is, the position of the tip of the hand is recognized from the rotation speed of the motor, or the current position of the tip of the hand is replaced with the motor rotation speed to recognize the position. Then, these two calculations are repeated to recognize the current position and posture, and the drive command is issued. However, the above-mentioned conventional parallel manipulator is supported at three points, and both the position and the posture are driven via the same telescopic device and joint. With this configuration, it is possible to calculate for one operation of a plurality of telescopic devices, select the one to be calculated next for each operation, and calculate sequentially.

【0010】しかし面板や伸縮装置などの次への動作が
不可能な計算結果がでると、計算のスタートに戻ってや
りなおしの計算を次にまた順々にする。即ち、位置と姿
勢の両者を混合して3つの伸縮装置で制御すると計算速
度が遅いし、記憶容量が膨大になるので制御盤が大にな
る。依って、工業用として実質的な実用が不可能であ
る。一般的に普通に用いるには上記の欠点がある。本発
明は、伸縮装置を駆動するための計算速度が速く、面板
の三次元動作範囲が広いパラレルマニプレータを提供す
ることを目的とする。
However, if a calculation result that the next operation of the face plate, the expansion device, etc. is impossible, the calculation is returned to the start of the calculation and the redone calculations are sequentially performed again. That is, if both the position and the posture are mixed and controlled by the three expansion / contraction devices, the calculation speed becomes slow and the storage capacity becomes huge, so that the control panel becomes large. Therefore, practical practical use is impossible. Generally, there are the above-mentioned drawbacks in common use. It is an object of the present invention to provide a parallel manipulator which has a high calculation speed for driving a telescopic device and has a wide three-dimensional motion range of a face plate.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】基盤に位置決め装置を介
して揺動自在に中間部材を設け、中間部材には軸受を介
して揺動自在に面板を設け、面板は姿勢決定装置を介し
て揺動自在に基盤に連結し、位置決め装置は基盤に対し
て中間部材をx、y、z方向の位置のみを決定し、面板
の位置と姿勢を独立した計算と制御をすることが可能に
する。中間部材には支柱と球面軸受を介して揺動自在に
面板を設け、位置決め装置は平行四辺リンク、若しくは
シリンダにすることもできるし、位置決め装置を平行四
辺リンク、軸受を球面軸受にすること可能である。位置
決め装置と姿勢決定装置の各々は3組の伸縮装置から構
成すると、最も安定したコンパクトな構成になる。
An intermediate member is swingably mounted on a substrate via a positioning device, and a face plate is swingably mounted on the intermediate member via a bearing. The face plate is swung via a posture determining device. Being movably connected to the base, the positioning device determines only the position of the intermediate member in the x, y, and z directions with respect to the base, and enables the position and orientation of the face plate to be independently calculated and controlled. A face plate is provided on the intermediate member so that it can swing freely through a support and a spherical bearing, and the positioning device can be a parallel four-sided link or a cylinder, or the positioning device can be a parallel four-sided link and the bearing can be a spherical bearing. Is. If each of the positioning device and the attitude determination device is composed of three sets of expansion / contraction devices, the structure is most stable and compact.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を図に基ずいて説明する。図1
は本発明の動作を説明する概要図である。本発明のパラ
レルマニプレータ(以下 "マニプレータ”と称す)1
は、基盤10と位置決め装置2と中間部材30と姿勢決
定装置3、及び面板60から成り、中間部材30と面板
60の両者は互いに軸受51を設ける点00の部分を介
して連結している。支柱50は中間部材30の点05と
面板60の点00を一定間隔に保つために設ける。位置
決め装置2は複数の伸縮装置20から成り、伸縮装置2
0の一端は関節部01、02を介して間接的に基盤10
に連結し、伸縮装置20の他端は関節部03、04を介
して間接的に中間部材30に連結する。そして、更には
中間部材30に支柱50を設け、軸受00を介して面板
60に連結する。
The present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
[Fig. 3] is a schematic diagram for explaining the operation of the present invention. The parallel manipulator of the present invention (hereinafter referred to as "manipulator") 1
Is composed of a base 10, a positioning device 2, an intermediate member 30, a posture determining device 3, and a face plate 60, and both of the intermediate member 30 and the face plate 60 are connected to each other via a point 00 where a bearing 51 is provided. The column 50 is provided to keep the point 05 of the intermediate member 30 and the point 00 of the face plate 60 at a constant interval. The positioning device 2 is composed of a plurality of telescopic devices 20.
One end of 0 indirectly connects to the base 10 via the joints 01 and 02.
The other end of the expansion / contraction device 20 is indirectly connected to the intermediate member 30 via the joints 03 and 04. Further, the column 50 is further provided on the intermediate member 30, and is connected to the face plate 60 via the bearing 00.

【0013】この支柱50は中間部材30に設けてもよ
いし、面板60に設けてもよい。中間部材30と面板6
0が点00部分を介して揺動自在に連結していれば、本
発明の目的を達成する。点00部分には軸受51を設け
るが球面軸受が最もよく、ユニバーサルジョイントのよ
うに特定面が三次元に対面できる構成であればよい。姿
勢決定装置3は複数の伸縮装置40から成り、この伸縮
装置40は関節部06、07を介して間接的に基盤60
に連結する。そして、他端部は関節部08、09を介し
て間接的に面板60に連結する。F1は基盤10の面、
F2は中間部材30の面、F3は面板60の面を表す。
The column 50 may be provided on the intermediate member 30 or the face plate 60. Intermediate member 30 and face plate 6
The object of the present invention is achieved if 0 is swingably connected via the point 00 portion. A bearing 51 is provided at the point 00 portion, but a spherical bearing is the best, and a structure such that a specific surface can face three-dimensionally like a universal joint may be used. The posture determining device 3 is composed of a plurality of telescopic devices 40, and the telescopic device 40 indirectly connects the base 60 via joints 06 and 07.
Connect to. The other end is indirectly connected to the face plate 60 via the joints 08 and 09. F1 is the surface of the base 10,
F2 represents the surface of the intermediate member 30, and F3 represents the surface of the face plate 60.

【0014】マニプレータ1の位置決め装置2による位
置決め作用について説明する。位置決め装置2として複
数設けている伸縮装置20の内の1つを伸長、若しくは
縮小すると他の伸縮装置の関節部01、03の角度が変
わり、中間部材30がx方向、若しくはy、z方向に変
位する。即ち、面F2の点05はx、y、zの方向に自
在に移動し、面F2をもつ中間部材30の位置が決定す
るのである。
The positioning action of the positioning device 2 of the manipulator 1 will be described. When one of the plurality of expansion / contraction devices 20 provided as the positioning device 2 is expanded or contracted, the angles of the joints 01 and 03 of the other expansion / contraction device are changed, and the intermediate member 30 moves in the x direction or the y or z direction. Displace. That is, the point 05 on the surface F2 freely moves in the x, y, and z directions, and the position of the intermediate member 30 having the surface F2 is determined.

【0015】次に姿勢決定装置3による姿勢決定の作用
について説明する。姿勢決定装置3として複数設けてい
る伸縮装置40の内の1つを伸長、若しくは縮小すると
他の伸縮装置の関節部06、08の角度が変わり、面板
60がX方向、若しくはY方向に変位する。複数ある伸
縮装置40の全てを均等に同時に伸長、若しくは縮小す
ると面板60がZ方向に上昇若しくは下降する。即ち、
面F3の軸受00がX、Y、Zの方向に自在に移動し、
面F3をもつ面板60の姿勢が決定する。この時、位置
決め装置2の中間部材30が変位したx1、y1、z1
の位置にあると、この中間部材30の位置を基点にした
X1、Y1、Z1に面板60の姿勢が決定する。そし
て、複数設けている伸縮装置40の個々の操作によっ
て、更にα、β、γ方向に変位する。即ち、面板60は
X、Y、Zの方向に自在に移動すると同時に、α、β、
γ方向にも回転するので自在に姿勢をすることができる
のである。
Next, the operation of attitude determination by the attitude determination device 3 will be described. When one of the plurality of expansion / contraction devices 40 provided as the posture determination device 3 is expanded or contracted, the angles of the joints 06 and 08 of the other expansion / contraction device are changed, and the face plate 60 is displaced in the X direction or the Y direction. .. When all of the plurality of expansion / contraction devices 40 are equally expanded or contracted simultaneously, the face plate 60 moves up or down in the Z direction. That is,
The bearing 00 on the face F3 is free to move in the X, Y, and Z directions,
The posture of the face plate 60 having the face F3 is determined. At this time, the intermediate member 30 of the positioning device 2 is displaced x1, y1, z1.
At the position of, the posture of the face plate 60 is determined at X1, Y1, and Z1 based on the position of the intermediate member 30. Then, each of the plurality of expansion / contraction devices 40 is individually operated to further displace in the α, β, and γ directions. That is, the face plate 60 moves freely in the X, Y, and Z directions, and at the same time, α, β,
Since it also rotates in the γ direction, it can take any posture.

【0016】図2は本発明の一実施例で、マニプレータ
の立体概念図である。面板10に特定の円弧11と12
を関連づけてもたせ、その円弧上に特定した位置に各々
の関節部を連結する。中間部材30及び面板60につい
ても同様に特定した円弧上に各々の関節部を連結する。
以下に連結構成を説明する。位置決め装置2は伸縮装置
21、22、23からなり、姿勢決定装置3は伸縮装置
41、42、43からなる。伸縮装置21の一端は関節
部24を介して基盤10に設ける。伸縮装置22の一端
は関節部25を介して基盤10に設ける。伸縮装置23
の一端は関節部26を介して基盤10に設ける。伸縮装
置21の他端は関節部27を介して中間部材30に設け
る。伸縮装置22の他端は関節部28を介して中間部材
30に設ける。伸縮装置23の他端は関節部29を介し
て中間部材30に設ける。
FIG. 2 is a conceptual view of a manipulator according to an embodiment of the present invention. Specific arcs 11 and 12 on the face plate 10
, And each joint is connected to the specified position on the arc. Similarly, with respect to the intermediate member 30 and the face plate 60, each joint is connected on the specified arc.
The connection configuration will be described below. The positioning device 2 is composed of telescopic devices 21, 22, 23, and the posture determining device 3 is composed of telescopic devices 41, 42, 43. One end of the expansion / contraction device 21 is provided on the base 10 via the joint 24. One end of the expansion / contraction device 22 is provided on the base 10 via the joint 25. Telescopic device 23
One end of is attached to the base 10 through the joint portion 26. The other end of the expansion / contraction device 21 is provided on the intermediate member 30 via the joint 27. The other end of the expansion / contraction device 22 is provided on the intermediate member 30 via the joint 28. The other end of the expansion / contraction device 23 is provided on the intermediate member 30 via the joint 29.

【0017】中間部材30には支柱50を設け、球面軸
受51を介して面板60に連結する。
The intermediate member 30 is provided with columns 50, which are connected to the face plate 60 via spherical bearings 51.

【0018】伸縮装置41の一端は関節部44を介して
基盤10に設ける。伸縮装置42の一端は関節部45を
介して基盤10に設ける。伸縮装置43の一端は関節部
46を介して基盤10に設ける。伸縮装置41の他端は
関節部47を介して面板60に設ける。伸縮装置42の
他端は関節部48を介して面板60に設ける。伸縮装置
43の他端は関節部49を介して面板60に設ける。
One end of the expansion / contraction device 41 is provided on the base 10 via a joint 44. One end of the expansion / contraction device 42 is provided on the base 10 via a joint 45. One end of the expansion / contraction device 43 is provided on the base 10 via the joint 46. The other end of the expansion / contraction device 41 is provided on the face plate 60 via the joint 47. The other end of the expansion / contraction device 42 is provided on the face plate 60 via the joint 48. The other end of the expansion / contraction device 43 is provided on the face plate 60 via the joint 49.

【0019】伸縮装置はその一端と他端の間隔を伸縮す
ることが可能な構成であればよく、リンク、シリンダ、
ねじなどを用いることができる。図2に示す一実施例の
作用は、前記した図1の作用と同等である。所定の位置
と姿勢を計算し、移動すべき量の信号を出力し、伸縮装
置がもつアクチュエータを駆動する。各々の伸縮装置は
関節を介して中間部材30で位置を決定し、面板60で
姿勢を決定する。即ち、位置制御は3個のアクチュエー
タ、姿勢制御は3個のアクチュエータをそれぞれにフィ
ードバック計算して駆動し、伸縮装置の伸縮によって位
置と姿勢を独立して制御するのである。
The expansion / contraction device may be any structure that can expand / contract the space between one end and the other end, such as a link, a cylinder,
A screw or the like can be used. The operation of the embodiment shown in FIG. 2 is equivalent to the operation of FIG. 1 described above. A predetermined position and posture are calculated, a signal indicating the amount to be moved is output, and the actuator of the telescopic device is driven. The position of each expansion device is determined by the intermediate member 30 via the joint, and the posture is determined by the face plate 60. That is, three actuators are used for position control and three actuators are used for attitude control by feedback calculation, and the position and attitude are independently controlled by the expansion and contraction of the expansion and contraction device.

【0020】図3は位置決め装置2の伸縮装置21を示
す具体例である。基盤10と中間部材30は伸縮装置で
ある立体二重平行リンクユニット(以下 ”平行リン
ク”と称す)21で連結する。平行リンク21のリンク
部分は、リンク37の一端にリンク35の一端とリンク
39の一端をモータ18の軸36を介して連結する。こ
の部分の連結は、モータ18の本体部分はリンク39に
固定し、軸36はリンク35に固着する。リンク37は
軸36に対して回転自在に設ける。リンク37の他端に
はリンク34の一端とリンク38の一端を回転自在に連
結する。
FIG. 3 shows a concrete example of the expansion / contraction device 21 of the positioning device 2. The base 10 and the intermediate member 30 are connected by a three-dimensional double parallel link unit (hereinafter referred to as "parallel link") 21 which is a telescopic device. The link portion of the parallel link 21 connects one end of the link 37 to one end of the link 35 and one end of the link 39 via the shaft 36 of the motor 18. As for the connection of this portion, the main body of the motor 18 is fixed to the link 39, and the shaft 36 is fixed to the link 35. The link 37 is rotatably provided on the shaft 36. One end of the link 34 and one end of the link 38 are rotatably connected to the other end of the link 37.

【0021】一方、基盤10には軸受16を介してリン
ク15を回転自在に設ける。
On the other hand, a link 15 is rotatably provided on the base 10 via a bearing 16.

【0022】一方、中間部材30には軸受33を介して
リンク31を回転自在に設ける。
On the other hand, a link 31 is rotatably provided on the intermediate member 30 via a bearing 33.

【0023】前記したリンク35の他端はピン32を介
してリンク31に回転自在に連結する。また、前記リン
ク39の他端はピン17を介してリンク15に回転自在
に連結する。リンク34、38も同様にそれぞれリンク
31、リンク15に回転自在に連結する。図3における
B部分とC部分についての連結はほぼ同等である。
The other end of the link 35 is rotatably connected to the link 31 via a pin 32. The other end of the link 39 is rotatably connected to the link 15 via the pin 17. Similarly, the links 34 and 38 are also rotatably connected to the link 31 and the link 15, respectively. The connection between the B portion and the C portion in FIG. 3 is almost the same.

【0024】図4は図3のA−A断面を示す。リンク3
1は軸受33に対して軸支し回転自在に設ける。リンク
35はリンク31に対して回転自在に設ける。それぞれ
の軸支は軸回転式でも軸固定式でもその部位の回転が自
在であればよい。
FIG. 4 shows a cross section taken along the line AA of FIG. Link 3
1 is rotatably supported on a bearing 33. The link 35 is rotatably provided with respect to the link 31. Each of the shaft supports may be of the shaft rotation type or the shaft fixed type as long as the region can be freely rotated.

【0025】リンク37は軸36を介してリンク35に
対して回転自在に設ける。この軸36そのものはモータ
18に直結したものが好ましいが、軸心を合致させた連
結軸にしてもよい。モータ18はリンク39に固定し、
モータ18の回転トルクはリンク35に伝達する。
The link 37 is rotatably provided with respect to the link 35 via a shaft 36. It is preferable that the shaft 36 itself is directly connected to the motor 18, but it may be a connecting shaft whose shaft center is matched. The motor 18 is fixed to the link 39,
The rotation torque of the motor 18 is transmitted to the link 35.

【0026】リンク15は軸受16に対して軸支し回転
自在に設ける。リンク39はリンク15に対して回転自
在に設ける。それぞれの軸支は軸回転式でも軸固定式で
もその部位の回転が自在であればよい。
The link 15 is rotatably supported on the bearing 16 so as to be rotatable. The link 39 is rotatably provided with respect to the link 15. Each of the shaft supports may be of the shaft rotation type or the shaft fixed type as long as the region can be freely rotated.

【0027】図5は姿勢決定装置3の伸縮装置41を示
す具体例である。基盤10と面板60は伸縮装置である
立体一重平行リンクユニット(以下 ”一重リンク”と
称す)41で連結する。一重リンク41のリンク部分
は、リンク64の一端とリンク69の一端をモータ65
の軸66を介して連結する。モータ65はリンク69に
固定し、軸66はリンク64に固着する。
FIG. 5 shows a specific example of the expansion / contraction device 41 of the attitude determining device 3. The base 10 and the face plate 60 are connected by a three-dimensional single parallel link unit (hereinafter referred to as "single link") 41 which is a telescopic device. In the link portion of the single link 41, one end of the link 64 and one end of the link 69 are connected to the motor 65.
Is connected via a shaft 66. The motor 65 is fixed to the link 69, and the shaft 66 is fixed to the link 64.

【0028】一方、基盤10には、一対の軸受68を設
けコマ67を回転自在に設ける。一方、面板60には、
面板60に対して回転自在な軸71をもつ軸受63を設
け、コマ61を回転自在に設ける、この部分ではどの方
向へでも回転が自在なるようにする。ユニバーサルジョ
イントを設けてもよい。
On the other hand, the base 10 is provided with a pair of bearings 68, and a top 67 is rotatably provided. On the other hand, the face plate 60 has
A bearing 63 having a rotatable shaft 71 is provided with respect to the face plate 60, and a top 61 is rotatably provided. In this portion, rotation is possible in any direction. A universal joint may be provided.

【0029】図6は図5のD−D断面を示す。面板60
に軸支する軸受63にコマ61を軸支し、リンク64は
コマ61に対して回転自在に設ける。それぞれの軸支は
軸回転式でも軸固定式でもその部位の回転が自在であれ
ばよい。モータ65はリンク69に固定し、モータ65
の回転トルクはリンク64に伝達する。コマ67は軸受
68に軸支し、リンク69はコマ67に対して回転自在
に設ける。
FIG. 6 shows a DD cross section of FIG. Face plate 60
The top 61 is rotatably supported by a bearing 63 that is rotatably supported by the link 61. Each of the shaft supports may be of the shaft rotation type or the shaft fixed type as long as the region can be freely rotated. The motor 65 is fixed to the link 69, and the motor 65
Is transmitted to the link 64. The top 67 is axially supported by the bearing 68, and the link 69 is rotatably provided with respect to the top 67.

【0030】次に図6に基づいて作用を説明する。モー
タ65の回転トルクがリンク64に伝達すると、リンク
64が回転を開始しリンク69とリンク64とで成す角
度が変わり面板60に対しても回転する。
Next, the operation will be described with reference to FIG. When the rotation torque of the motor 65 is transmitted to the link 64, the link 64 starts to rotate, the angle formed by the link 69 and the link 64 changes, and the face plate 60 also rotates.

【0027】一方、前述したような作用が可能な平行リ
ンク21と一重リンク41は、図2に示す位置決め装置
として3組、姿勢決定装置として3組を設ける。関節部
分はこのように三次元の動作が可能であるから、位置決
め用の3組の平行リンク21が自在に作動すると、中間
部材30がx、y、zに変位し、姿勢決定用の3組の一
重リンク41が自在に作動すると面板60がX、Y、Z
の変位をする。そして、このX、Y、Zの変位に対して
更にα、β、γ軸の変位を成すことができる。中間部材
30にて位置が決められ、面板60にて姿勢が決定する
のである。
On the other hand, the parallel link 21 and the single link 41 capable of performing the above-described actions are provided with three sets as the positioning device and three sets as the attitude determining device shown in FIG. Since the joint part can be moved three-dimensionally in this way, when the three sets of parallel links 21 for positioning are freely actuated, the intermediate member 30 is displaced in x, y, z, and the three sets for posture determination are set. When the single link 41 of X operates freely, the face plate 60 becomes X, Y, Z
Displacement of. Further, the α, β, and γ axis displacements can be further performed with respect to the X, Y, and Z displacements. The position is determined by the intermediate member 30, and the posture is determined by the face plate 60.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明は位置決め装置にて中間部材を制
御し、姿勢決定装置にて面板を制御する独立制御なの
で、計算速度が速くなる。また、計算のための記憶容量
が少ないので制御盤はコンパクトになる。依って、工業
用として実質的な実用が可能になり、一般的に広く用い
ることが可能である。
According to the present invention, since the positioning device controls the intermediate member and the posture determining device controls the face plate independently, the calculation speed is increased. In addition, the control panel is compact because the storage capacity for calculation is small. Therefore, it can be practically used practically and can be widely used in general.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の動作を説明する概要図FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the operation of the present invention.

【図2】本発明の一実施例で、マニプレータの立体概念
FIG. 2 is a three-dimensional conceptual diagram of a manipulator according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2に示す伸縮装置21の具体例FIG. 3 is a specific example of the expansion device 21 shown in FIG.

【図4】図3のA−A断面4 is a cross section taken along the line AA of FIG.

【図5】図2に示す伸縮装置41の具体例5 is a specific example of the expansion device 41 shown in FIG.

【図6】図5のD−D断面6 is a cross section taken along line DD of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マニプレータ 2 位置決め装置 3 姿勢決定装置 10 基盤 20 伸縮装置 30 中間部材 40 伸縮装置 50 支柱 51 軸受 60 面板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manipulator 2 Positioning device 3 Posture determination device 10 Base 20 Expansion / contraction device 30 Intermediate member 40 Expansion / contraction device 50 Strut 51 Bearing 60 Face plate

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基盤に位置決め装置を介して揺動自在に
中間部材を設け、中間部材には軸受を介して揺動自在に
面板を設け、面板は姿勢決定装置を介して揺動自在に基
盤に連結し、位置決め装置は基盤に対して中間部材を
x、y、z方向の位置のみを決定し、面板の位置と姿勢
を独立した計算で制御することが可能なことを特徴とす
るパラレルマニプレータ。
1. A base member is provided with a swingable intermediate member via a positioning device, a swingable face plate is provided on the intermediate member via a bearing, and the face plate is swingable with a posture determining device. The parallel manipulator is characterized in that the positioning device determines only the position of the intermediate member in the x, y, and z directions with respect to the base, and the position and orientation of the face plate can be controlled by independent calculations. ..
【請求項2】 中間部材には支柱と球面軸受を介して揺
動自在に面板を設ける請求項1記載のパラレルマニプレ
ータ。
2. The parallel manipulator according to claim 1, wherein the intermediate member is provided with a face plate swingably via a support and a spherical bearing.
【請求項3】 位置決め装置が平行四辺リンク、若しく
はシリンダである請求項1記載のパラレルマニプレー
タ。
3. The parallel manipulator according to claim 1, wherein the positioning device is a parallelogram link or a cylinder.
【請求項4】 位置決め装置が平行四辺リンクであり、
軸受が球面軸受である請求項1記載のパラレルマニプレ
ータ。
4. The positioning device is a parallelogram link,
The parallel manipulator according to claim 1, wherein the bearing is a spherical bearing.
【請求項5】 位置決め装置と姿勢決定装置の各々は3
組の伸縮装置から成る請求項1記載のパラレルマニプレ
ータ。
5. The positioning device and the attitude determining device each have three units.
A parallel manipulator according to claim 1, comprising a set of telescopic devices.
JP5452092A 1991-03-25 1992-03-13 Parallel manipulator Pending JPH05146980A (en)

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JP6000791 1991-03-25
JP23644791 1991-09-17
JP3-60007 1991-10-02
JP25513591 1991-10-02
JP3-255135 1991-10-02
JP3-236447 1991-10-02
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015510456A (en) * 2012-02-13 2015-04-09 ツェー・ベー・ウー・チェー・ベー・プラゼ・ファクルタ・ストロイニー Method for setting operation arm position on support frame, and support frame for positioning operation arm
CN104526685A (en) * 2015-01-09 2015-04-22 天津大学 Redundancy drive plane two-degree-of-freedom parallel-connection mechanical arm comprising parallelogram branch chains
CN107263448A (en) * 2017-06-29 2017-10-20 常州大学 A kind of asymmetric three translation spaces parallel institution manipulator
JP2018515354A (en) * 2015-05-26 2018-06-14 ハン、ファンユアンHAN, Fangyuan Multi-motion platform parallel robot construction method and parallel robot

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015510456A (en) * 2012-02-13 2015-04-09 ツェー・ベー・ウー・チェー・ベー・プラゼ・ファクルタ・ストロイニー Method for setting operation arm position on support frame, and support frame for positioning operation arm
CN104526685A (en) * 2015-01-09 2015-04-22 天津大学 Redundancy drive plane two-degree-of-freedom parallel-connection mechanical arm comprising parallelogram branch chains
JP2018515354A (en) * 2015-05-26 2018-06-14 ハン、ファンユアンHAN, Fangyuan Multi-motion platform parallel robot construction method and parallel robot
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