JPH05185385A - 多関節形マニピュレータアーム - Google Patents

多関節形マニピュレータアーム

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JPH05185385A
JPH05185385A JP262192A JP262192A JPH05185385A JP H05185385 A JPH05185385 A JP H05185385A JP 262192 A JP262192 A JP 262192A JP 262192 A JP262192 A JP 262192A JP H05185385 A JPH05185385 A JP H05185385A
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JP
Japan
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joint
arm
joints
wire rope
pulley
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP262192A
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English (en)
Inventor
Tomokichi Ibe
智吉 井辺
Norio Sakurai
則男 櫻井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KORYO ENG KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
KORYO ENG KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 関節、アーム構造を簡単にし、装置の小形化
を図る。 【構成】 それぞれの関節2a,2b,2c,2d上に
配置したブレーキによる関節2a,2b,2c,2dの
開放及び固定と、アイドラ5a,5b,5c,5dに掛
け回わされた押し引きの2本のワイヤロープ10と、ワ
イヤロープ10を押し引きする1台のモータユニット9
によって構成し、ワイヤロープ10の引き回わしを複雑
とせず、関節2a,2b,2c,2d、アーム共構造を
簡単で小形とし、ドライブユニットの小形化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、作業ロボットや各種保
守点検装置に用いられる多関節形マニピュレータアーム
に関する。
【0002】
【従来の技術】図5乃至図7に基づいて従来の多関節形
マニピュレータアームを説明する。
【0003】図5にはワイヤロープ式マニピュレータア
ームの全体構成、図6にはドライブユニットの詳細状
態、図7にはワイヤロープの巻回状態を示してある。
【0004】図において、101はドライブユニット、
102a,102b,102cは関節、103a,10
3b,103cはアーム、104aはアイドラ、109
a,109b…109iはモータユニット、110a,
110b,111a,111bはワイヤロープ、112
a,112b,113a,113b,114a,114
bはプーリ、115a,115bはアイドラ、116は
中間軸である。
【0005】図5において、ドライブユニット101に
は関節102a,102b,102cを動作させるモー
タユニット109が収納され、ドライブユニット101
の上方には関節102aが支持されている。関節102
aの先端にはアーム103aが支持され、アーム103
b,103cはそれぞれ関節102b,102cによっ
て支持されている。
【0006】図6、図7において、それぞれの関節10
2を動作させるための押し引きのワイヤロープ110
a,110bが、アーム103の各関節102からドラ
イブユニット101内に導かれている。ワイヤロープ1
10a,110bはアイドラ115a,115bを経由
して中間軸116に固定されたプーリ114a,114
bにそれぞれ巻付けられて結合している。中間軸16の
端部にはプーリ113a,113bが固定され、モータ
ユニット109aの出力軸にはプーリ112a,112
bが固定されている。プーリ113a,113bとプー
リ112a,112bはワイヤロープ111a,111
bでそれぞれ結合されている。
【0007】上記構成によってそれぞれの関節102は
それぞれのモータユニット109にワイヤロープ110
を介して結ばれ、各関節102は各モータユニット10
9によって駆動される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のワイヤロープ式
マニピュレータアームでは、各関節102にそれぞれ対
応するモータユニット109を必要とするため、モータ
ユニット109を集中配置した大きなドライブユニット
101が必要となる。また、モータユニット109の動
力を伝達するワイヤロープ110がそれぞれ独立して必
要となる。このため、関節構造が複雑になっていた。
【0009】ワイヤロープ110を用いずに、それぞれ
の関節102に直接モータユニット109を組込むこと
も考えられるが、多関節形のアーム103では各関節1
02の重量が増加し、この重量を根元側の関節102で
受け持たなければならず、アーム103及び関節102
が大型になり、作業範囲の制約等マニピュレータアーム
の機能が低下してしまう。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、アームの関節を複数備え、前記アー
ムの根元部に駆動装置を配置し、前記複数の関節を索で
つないだ多関節形マニピュレータアームにおいて、関節
動作を行なう押し引き用の2本の索の一端をそれぞれ逆
方向から前記アームの先端側の前記関節に結合し、該索
の他端を前記駆動装置側にそれぞれ逆方向から連結し、
前記関節の軸心に対してそれぞれ偏心した回転中心を有
する一対のアイドルプーリを前記各関節に設け、前記各
関節における前記一対のアイドルプーリのうちの一方の
アイドルプーリ間を前記索の一方で掛け回すと共に他方
のアイドルプーリ間を前記索の他方で掛け回し、前記関
節を静止保持する軸締緩機構を該関節に設けたことを特
徴とする。
【0011】
【作用】駆動装置を動作させることにより索の一方が巻
取られると共に他方が送り出される。動作させる関節の
軸締緩機構を解放することでその関節のみを動作させる
ことができる。駆動装置の出力によって索の張力が決ま
り、一定張力の索をアイドルプーリに掛け回す回数によ
って各関節間に発生する力を拡大させることができる。
【0012】
【実施例】図1には4関節を備えたマニピュレータアー
ムの平面、図2には図1の側断面、図3には図2中のII
I −III 線断面、図4にはワイヤロープの巻回状態を示
してある。
【0013】図1、図2に示すように、先端アーム3d
は、先端関節2dに先端プーリ8と共に固定されてい
る。先端関節2dはその根元側アーム3cに支持され、
アーム3cの根元部に関節2cの軸芯から偏心して2組
のアイドルプーリとしてのアイドラ5d,6dが対向し
て軸承されている。以降同様の構成で各関節2a,2
b,2c,2dが形成され、また各関節2a,2b,2
c,2dの両端にはそれぞれ各関節2a,2b,2c,
2dを静止保持する軸締緩機構としてのブレーキ7a,
7b,7c,7dとその関節2a,2b,2c,2dの
動作位置を検出するエンコーダ8a,8b,8c,8d
が結合されている。
【0014】根元関節2aはドライブユニット1に支持
され、ドライブユニット1にはモータユニット9が内蔵
されている。モータユニット9には駆動プーリ12が設
けられ、各関節2a,2b,2c,2dを動作させる押
し引きのワイヤロープ10は駆動プーリ12に結合され
ている。
【0015】図3に示すように、各関節2a,2b,2
c,2dの構成は、根元側のアーム3bに関節軸受11
によって支持された関節2cの一方にブレーキ7cが結
合され、他方はエンコーダ8cが結合している。また、
関節2cと一体化した先端側のアーム3cには2組のア
イドラ5d,6dが支持され、アイドラ5d,6dは関
節2cの軸心から偏心して対向し、それぞれアイドラ軸
13によって軸受14を介して支持されている。
【0016】図4に示すように、先端の関節2dと結合
したプーリ8に押し引きのワイヤロープ10の一方の一
端が巻き付けられ固定されている。ワイヤロープ10の
他端は一方のアイドラ5dに掛け回わされ、その根元側
の関節2bの軸芯から偏心し支持された2組のアイドラ
5c,6cの一方のアイドラ5cに掛けられ、先端側の
関節2cへ戻り、アイドラ5dに掛けられ、また、根元
側の関節2bのアイドラ5cに掛け回わされて、次の根
元側の関節2aへ連絡されている。同要領でワイヤロー
プ10は順次各関節2a,2b,2c,2d間を掛け回
わされてドライブユニット1のアイドラ軸4上に支持さ
れたアイドラ5aに掛け回わされ、駆動モータユニット
9に結合された駆動プーリ12に巻き付けられ固定され
ている。また、先端関節2dと結合した先端プーリ8に
押し引きのワイヤロープ10の他方の一端が反対方向か
ら巻付けられ固定されており、前記同要領でモータユニ
ット9に結合された駆動プーリ12に反対方向から巻き
付けられ固定されている。
【0017】上記構成により、まず先端アーム3dを動
作するには、先端関節2dに保持されたブレーキ7dを
開放することによって、関節2dに支持された先端プー
リ8とその先端プーリ8と固定されているアーム3d
は、関節2dの中心軸上で回動自由となり、先端プーリ
8に結合されたワイヤロープ10を押し引きすることに
よってアーム3dは動作する。一方根元側の関節2c,
2b,2aはそれぞれのブレーキ7c,7b,7aによ
り、静止保持されているため、ワイヤロープ10の押し
引きによる移動はそれぞれの関節に偏心して軸承され、
ワイヤロープ10の巻き付けられたアイドラをその移動
量だけ空転させる。また、関節2bの動作は、その関節
2bのブレーキ7bを開放することによって関節2bに
軸承されているアーム3bが関節2bの中心軸上で回動
自由となり、モータユニット9を動作することによって
ワイヤロープ10はその出力軸に固定された駆動プーリ
12に一方は巻きとられ、他方は送り出される。駆動プ
ーリ12に巻きとられたワイヤロープ10はブレーキ7
aによって静止保持された関節2aの偏心位置のアイド
ラ5bを空転させ、その先端側の関節2cの軸から偏心
したアイドラ5dに掛け回わされてその先端の関節2d
の先端プーリ8に結合されているが、それらの関節2
c,2dはブレーキ7c,7dによって静止保持されて
いるため、駆動プーリ12に巻きとられたワイヤロープ
10の量は、関節2aと関節2b間で掛け回わされたワ
イヤロープ10を引っ張り、回動自由となった関節2b
の軸芯を中心にアーム3bを動作させることによって補
われる。
【0018】以上の操作から関節数に関係なく押し引き
のワイヤロープ2本と、1台のモータユニットで各関節
は動作可能であり、アーム及び関節は2本のワイヤロー
プの処理をするだけで良く、関節構造が簡単で小形とな
り、又、ドライブユニットも小形軽量とすることが出来
る。また、ワイヤロープは押し引きそれぞれ1本であ
り、ワイヤロープ1本の張力は小さいが、各関節の偏心
したアイドラ間に掛け回わされた回数倍の張力が生じる
ため、小形のモータユニットで強力な関節を持ったマニ
ピュレータアームを提供することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明の多関節形マニピュレータアーム
は、多関節のアームにおいて、それぞれの関節上に配置
したブレーキ等の軸締緩機構による関節の開放及び固定
と、それらのアイドルプーリに掛け回わされた押し引き
のワイヤロープ2本とそれらのワイヤロープを押し引き
するモータユニット1台によって構成することができる
ため、ワイヤロープの引き回しが複雑とならず、関節、
アーム共構造が簡単で、小形となり、また、ドライブユ
ニットも小形軽量とすることができる。また、ワイヤロ
ープの各アイドルプーリ間に掛け回わす回数によって強
力な関節を持ったマニピュレータアームとすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】4関節を備えたマニピュレータアームの平面
図。
【図2】図1の側断面図。
【図3】図2中のIII −III 線断面図。
【図4】ワイヤロープの卷回状態を示す斜視図。
【図5】ワイヤロープ式マニピュレータアームの全体構
成図。
【図6】ドライブユニットの詳細図。
【図7】ワイヤロープの卷回状態を示す斜視図。
【符号の説明】
1 ドライブユニット 2a,2b,2c,2d 関節 3a,3b,3c,3d アーム 5a,5b,5c,5d アイドラ 6a,6b,6c,6d アイドラ 7a,7b,7c,7d ブレーキ 8a,8b,8c,8d エンコーダ 9 モータユニット 10 ワイヤロープ 12 駆動プーリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アームの関節を複数備え、前記アームの
    根元部に駆動装置を配置し、前記複数の関節を索でつな
    いだ多関節形マニピュレータアームにおいて、関節動作
    を行なう押し引き用の2本の索の一端をそれぞれ逆方向
    から前記アームの先端側の前記関節に結合し、該索の他
    端を前記駆動装置側にそれぞれ逆方向から連結し、前記
    関節の軸心に対してそれぞれ偏心した回転中心を有する
    一対のアイドルプーリを前記各関節に設け、前記各関節
    における前記一対のアイドルプーリのうちの一方のアイ
    ドルプーリ間を前記索の一方で掛け回すと共に他方のア
    イドルプーリ間を前記索の他方で掛け回し、前記関節を
    静止保持する軸締緩機構を該関節に設けたことを特徴と
    する多関節形マニピュレータアーム。
JP262192A 1992-01-10 1992-01-10 多関節形マニピュレータアーム Withdrawn JPH05185385A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002085487A (ja) * 2000-09-19 2002-03-26 Leben Co Ltd 介護用万能補助グリップ
WO2008069306A1 (ja) * 2006-12-07 2008-06-12 Panasonic Corporation 関節機構及び関節装置
JP2015131015A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 オリンパス株式会社 関節機構、マニピュレータおよびマニピュレータシステム
WO2018093056A1 (ko) * 2016-11-16 2018-05-24 재단법인 아산사회복지재단 와이어를 이용한 로봇 관절 구동 장치, 이를 포함하는 내시경 로봇 장치 및 의료용 로봇 장치
CN114619434A (zh) * 2022-04-24 2022-06-14 上海大学 一种机械臂
WO2022215172A1 (ja) * 2021-04-06 2022-10-13 ファナック株式会社 関節装置及びロボット装置
KR20230081820A (ko) 2021-11-30 2023-06-08 한국생산기술연구원 관절유닛 단위 구속 방식을 가지는 다관절 연속체 어셈블리
CN114619434B (zh) * 2022-04-24 2024-05-31 上海大学 一种机械臂

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002085487A (ja) * 2000-09-19 2002-03-26 Leben Co Ltd 介護用万能補助グリップ
WO2008069306A1 (ja) * 2006-12-07 2008-06-12 Panasonic Corporation 関節機構及び関節装置
JP4783434B2 (ja) * 2006-12-07 2011-09-28 パナソニック株式会社 関節機構及び関節装置
US8141925B2 (en) 2006-12-07 2012-03-27 Panasonic Corporation Joint mechanism and joint device
US8251420B2 (en) 2006-12-07 2012-08-28 Panasonic Corporation Joint mechanism and joint device
US11497387B2 (en) 2014-01-14 2022-11-15 Olympus Corporation Joint mechanism, manipulator, and manipulator system
JP2015131015A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 オリンパス株式会社 関節機構、マニピュレータおよびマニピュレータシステム
WO2015107999A1 (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 オリンパス株式会社 関節機構、マニピュレータおよびマニピュレータシステム
CN105899117A (zh) * 2014-01-14 2016-08-24 奥林巴斯株式会社 关节机构、机械手和机械手系统
WO2018093056A1 (ko) * 2016-11-16 2018-05-24 재단법인 아산사회복지재단 와이어를 이용한 로봇 관절 구동 장치, 이를 포함하는 내시경 로봇 장치 및 의료용 로봇 장치
CN109952175B (zh) * 2016-11-16 2022-04-15 财团法人峨山社会福祉财团 利用线的机器人关节驱动装置、包括此的内窥镜机器人装置及医疗用机器人装置
CN109952175A (zh) * 2016-11-16 2019-06-28 财团法人峨山社会福祉财团 利用线的机器人关节驱动装置、包括此的内窥镜机器人装置及医疗用机器人装置
WO2022215172A1 (ja) * 2021-04-06 2022-10-13 ファナック株式会社 関節装置及びロボット装置
KR20230081820A (ko) 2021-11-30 2023-06-08 한국생산기술연구원 관절유닛 단위 구속 방식을 가지는 다관절 연속체 어셈블리
CN114619434A (zh) * 2022-04-24 2022-06-14 上海大学 一种机械臂
CN114619434B (zh) * 2022-04-24 2024-05-31 上海大学 一种机械臂

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