JPH0523989A - 宇宙ロボツト用のマグネツト式エンドエフエクタ - Google Patents
宇宙ロボツト用のマグネツト式エンドエフエクタInfo
- Publication number
- JPH0523989A JPH0523989A JP3173816A JP17381691A JPH0523989A JP H0523989 A JPH0523989 A JP H0523989A JP 3173816 A JP3173816 A JP 3173816A JP 17381691 A JP17381691 A JP 17381691A JP H0523989 A JPH0523989 A JP H0523989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- end effector
- type end
- grasped
- magnet type
- electromagnet
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 把持対象物に接触させ把持するときの衝撃力
を極めて小さくでき、しかも把持対象物を強力に把持
し、信頼性を向上させること。 【構成】 把持対象物１０６とマグネット式エンドエフ
ェクタ１００間の距離検出手段である近接センサ１０２
と、把持対象物１０６とマグネット式エンドエフェクタ
１００間の距離が設定値以下になったとき、電磁石のコ
イルに供給する電流を減少させるべく制御するコントロ
ーラと、電磁石のほかに機械的結合機構であるラッチ機
構爪１０４とを備えて構成した。
を極めて小さくでき、しかも把持対象物を強力に把持
し、信頼性を向上させること。 【構成】 把持対象物１０６とマグネット式エンドエフ
ェクタ１００間の距離検出手段である近接センサ１０２
と、把持対象物１０６とマグネット式エンドエフェクタ
１００間の距離が設定値以下になったとき、電磁石のコ
イルに供給する電流を減少させるべく制御するコントロ
ーラと、電磁石のほかに機械的結合機構であるラッチ機
構爪１０４とを備えて構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、宇宙空間に浮遊してい
る物体を捕捉し、回収する場合等に使用する宇宙ロボッ
ト用のマグネット式エンドエフェクタに係り、特に把持
対象物とマグネット式エンドエフェクタとの衝突を回避
し、かつ把持対象物を強力に把持するために好適な宇宙
ロボット用のマグネット式エンドエフェクタに関する。
る物体を捕捉し、回収する場合等に使用する宇宙ロボッ
ト用のマグネット式エンドエフェクタに係り、特に把持
対象物とマグネット式エンドエフェクタとの衝突を回避
し、かつ把持対象物を強力に把持するために好適な宇宙
ロボット用のマグネット式エンドエフェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電磁石を利用したエンドエフェク
タは、地上のロボット，クレーン等では広く利用されて
いるが、宇宙ロボット用のエンドエフェクタとしては衛
星の姿勢制御の外乱となるため、利用されていなかっ
た。しかし、近年、故障した衛星等、宇宙空間に浮遊し
ている物体をロボットアームで捕捉し回収しようという
要求が現われて来ており、非接触式で把持対象物と結合
可能なエンドエフェクタへのニーズが出て来ている。
タは、地上のロボット，クレーン等では広く利用されて
いるが、宇宙ロボット用のエンドエフェクタとしては衛
星の姿勢制御の外乱となるため、利用されていなかっ
た。しかし、近年、故障した衛星等、宇宙空間に浮遊し
ている物体をロボットアームで捕捉し回収しようという
要求が現われて来ており、非接触式で把持対象物と結合
可能なエンドエフェクタへのニーズが出て来ている。
【０００３】すなわち、従来技術のうちの機械的に結合
する方式では、浮遊物体に接触した際、反力で把持対象
物を逃がしてしまう恐れがある。このため、図３に示す
ようなマグネット式エンドエフェクタが提案されてい
る。
する方式では、浮遊物体に接触した際、反力で把持対象
物を逃がしてしまう恐れがある。このため、図３に示す
ようなマグネット式エンドエフェクタが提案されてい
る。
【０００４】この図３に示す従来のマグネット式エンド
エフェクタ２００は、ベースプレート２０１と、周壁面
２０２と、取り付け面２０３とを有している。前記ベー
スプレート２０１には、磁極２０４と、アライメントピ
ン２０５と、第１のカメラ２０６と、照明２０７とが設
けられている。前記磁極２０４は、２極１組をなし、こ
の例では２組、合計４極設けられている。前記アライメ
ントピン２０５は、円周方向に等間隔をおいて２個設け
られている。前記第１のカメラ２０６は、ベースプレー
ト２０１の中心部に設けられている。前記照明２０７
は、第１のカメラ２０６の周りに複数個設けられてい
る。前記周壁面２０２には、第２のカメラ２０８が設け
られている。前記取り付け面２０３は、宇宙ロボットの
アーム（図示せず）に取り付けられていて、この取り付
け面２０３を介してマグネット式エンドエフェクタ２０
０と宇宙ロボットのアームとが連結されている。
エフェクタ２００は、ベースプレート２０１と、周壁面
２０２と、取り付け面２０３とを有している。前記ベー
スプレート２０１には、磁極２０４と、アライメントピ
ン２０５と、第１のカメラ２０６と、照明２０７とが設
けられている。前記磁極２０４は、２極１組をなし、こ
の例では２組、合計４極設けられている。前記アライメ
ントピン２０５は、円周方向に等間隔をおいて２個設け
られている。前記第１のカメラ２０６は、ベースプレー
ト２０１の中心部に設けられている。前記照明２０７
は、第１のカメラ２０６の周りに複数個設けられてい
る。前記周壁面２０２には、第２のカメラ２０８が設け
られている。前記取り付け面２０３は、宇宙ロボットの
アーム（図示せず）に取り付けられていて、この取り付
け面２０３を介してマグネット式エンドエフェクタ２０
０と宇宙ロボットのアームとが連結されている。
【０００５】そして、このマグネット式エンドエフェク
タ２００は、第１のカメラ２０６、照明２０７および第
２のカメラ２０８により誘導され、アライメントピン２
０５によりミスアライメントを調整しながら、磁極２０
４により把持対象物（図示せず）と結合するようになっ
ている。
タ２００は、第１のカメラ２０６、照明２０７および第
２のカメラ２０８により誘導され、アライメントピン２
０５によりミスアライメントを調整しながら、磁極２０
４により把持対象物（図示せず）と結合するようになっ
ている。
【０００６】一方、特開昭６１−２９７０９０号公報に
は、永久磁石や電磁石を有する吸着部と、機械的に開閉
動作するフィンガとを備えたチャック装置が示されてい
る。
は、永久磁石や電磁石を有する吸着部と、機械的に開閉
動作するフィンガとを備えたチャック装置が示されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のマグ
ネット式エンドエフェクタ２００では、能動的な機械的
結合機構を備えていないか、マグネット式エンドエフェ
クタ２００自体には機械的結合機構を設けず、把持対象
物側に機械的結合機構を設けているか、のいずれかであ
る。しかし、マグネット式エンドエフェクタ２００に機
械的結合機構を備えていない場合には、把持対象物の搬
送途中で何等かの衝撃により、把持対象物を放してしま
う恐れがある。また、把持対象物側に機械的結合機構を
設けた場合には、把持対象物のリソース上好ましくな
い。
ネット式エンドエフェクタ２００では、能動的な機械的
結合機構を備えていないか、マグネット式エンドエフェ
クタ２００自体には機械的結合機構を設けず、把持対象
物側に機械的結合機構を設けているか、のいずれかであ
る。しかし、マグネット式エンドエフェクタ２００に機
械的結合機構を備えていない場合には、把持対象物の搬
送途中で何等かの衝撃により、把持対象物を放してしま
う恐れがある。また、把持対象物側に機械的結合機構を
設けた場合には、把持対象物のリソース上好ましくな
い。
【０００８】さらに、従来のマグネット式エンドエフェ
クタ２００、および特開昭６１−２９７０９０号公報に
記載されている技術とも、把持対象物との間の距離に応
じて磁石の吸引力を調整する手段を備えていない。した
がって、宇宙ロボット用のマグネット式エンドエフェク
タとしては、把持対象物に接触して把持するときの衝撃
が大きく、それが把持対象物や宇宙ロボットのアームに
伝播し、宇宙ロボットおよび把持対象物に障害を与える
恐れがある。
クタ２００、および特開昭６１−２９７０９０号公報に
記載されている技術とも、把持対象物との間の距離に応
じて磁石の吸引力を調整する手段を備えていない。した
がって、宇宙ロボット用のマグネット式エンドエフェク
タとしては、把持対象物に接触して把持するときの衝撃
が大きく、それが把持対象物や宇宙ロボットのアームに
伝播し、宇宙ロボットおよび把持対象物に障害を与える
恐れがある。
【０００９】本発明の目的は、把持対象物に接触させ把
持するときの衝撃力を極めて小さくでき、しかも把持対
象物を強力に把持し、信頼性の向上を図り得る宇宙ロボ
ット用のマグネット式エンドエフェクタを提供すること
にある。
持するときの衝撃力を極めて小さくでき、しかも把持対
象物を強力に把持し、信頼性の向上を図り得る宇宙ロボ
ット用のマグネット式エンドエフェクタを提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では把持対象物とマグネット式エンドエフェ
クタ間の距離を検出する距離検出手段と、この距離検出
手段により検出された距離が設定値以下になったとき、
電磁石のコイルに供給する電流を減少させるべく制御す
るコントローラと、電磁石により把持された把持対象物
をさらに機械的に結合する機械的結合機構とを備えて構
成している。
め、本発明では把持対象物とマグネット式エンドエフェ
クタ間の距離を検出する距離検出手段と、この距離検出
手段により検出された距離が設定値以下になったとき、
電磁石のコイルに供給する電流を減少させるべく制御す
るコントローラと、電磁石により把持された把持対象物
をさらに機械的に結合する機械的結合機構とを備えて構
成している。
【００１１】
【作用】本発明では、把持対象物に接近するとき、距離
検出手段により把持対象物とマグネット式エンドエフェ
クタ間の距離を検出する。そして、距離検出手段により
検出された距離が設定値以下になったときは、コントロ
ーラにより電磁石のコイルに供給する電流を減少させ、
電磁石の吸引力を減少させる。これにより、把持対象物
とマグネット式エンドエフェクタとの衝突を回避でき、
把持対象物や宇宙ロボットのアームに対する衝撃力を極
めて小さく抑えることができる。
検出手段により把持対象物とマグネット式エンドエフェ
クタ間の距離を検出する。そして、距離検出手段により
検出された距離が設定値以下になったときは、コントロ
ーラにより電磁石のコイルに供給する電流を減少させ、
電磁石の吸引力を減少させる。これにより、把持対象物
とマグネット式エンドエフェクタとの衝突を回避でき、
把持対象物や宇宙ロボットのアームに対する衝撃力を極
めて小さく抑えることができる。
【００１２】また、本発明では電磁石のほかに、機械的
結合機構を有しているので、把持対象物を機械的に結合
することができる。したがって、把持対象物とマグネッ
ト式エンドエフェクタとがずれたり、外れたりしないよ
うに、強力に把持できる結果、信頼性を大幅に向上させ
ることが可能となる。
結合機構を有しているので、把持対象物を機械的に結合
することができる。したがって、把持対象物とマグネッ
ト式エンドエフェクタとがずれたり、外れたりしないよ
うに、強力に把持できる結果、信頼性を大幅に向上させ
ることが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。
る。
【００１４】図１は本発明の一実施例を示す斜視図、図
２（ａ）〜（ｄ）は図１に示す実施例の動作説明図であ
る。
２（ａ）〜（ｄ）は図１に示す実施例の動作説明図であ
る。
【００１５】これらの図に示す実施例のマグネット式エ
ンドエフェクタ１００では、図１に示すように、把持対
象物１０６側の端面（結合面）に電磁石の磁極１０１
と、把持対象物１０６とマグネット式エンドエフェクタ
１００間の距離検出手段である近接センサ１０２と、触
覚センサ１０３とが設けられている。また、マグネット
式エンドエフェクタ１００における把持対象物１０６側
の端部（結合面側の周囲）には、機械的結合機構である
ラッチ機構爪１０４が取り付けられている。さらに、マ
グネット式エンドエフェクタ１００または宇宙ロボット
（図示せず）には、近接センサ１０２や触覚センサ１０
３から情報を入力し、電磁石の磁極１０１のドライバ回
路やラッチ機構爪１０４のアクチュエータに指令を送る
コントローラ（図示せず）が設けられている。そして、
前記マグネット式エンドエフェクタ１００の他方の端部
は、宇宙ロボットのアーム１０５に連結されている。
ンドエフェクタ１００では、図１に示すように、把持対
象物１０６側の端面（結合面）に電磁石の磁極１０１
と、把持対象物１０６とマグネット式エンドエフェクタ
１００間の距離検出手段である近接センサ１０２と、触
覚センサ１０３とが設けられている。また、マグネット
式エンドエフェクタ１００における把持対象物１０６側
の端部（結合面側の周囲）には、機械的結合機構である
ラッチ機構爪１０４が取り付けられている。さらに、マ
グネット式エンドエフェクタ１００または宇宙ロボット
（図示せず）には、近接センサ１０２や触覚センサ１０
３から情報を入力し、電磁石の磁極１０１のドライバ回
路やラッチ機構爪１０４のアクチュエータに指令を送る
コントローラ（図示せず）が設けられている。そして、
前記マグネット式エンドエフェクタ１００の他方の端部
は、宇宙ロボットのアーム１０５に連結されている。
【００１６】前記電磁石の磁極１０１は、この実施例で
は、２極で１組をなし、これを２組、合計４極設けられ
ている。これら４極の磁極１０１は、マグネット式エン
ドエフェクタ１００における把持対象物１０６側の端面
に、円周方向に等間隔をおいて設けられている。各磁極
１０１は、吸引力を制御する電磁石ドライバ回路（図示
せず）に接続されている。この電磁石ドライバ回路は、
マグネット式エンドエフェクタ１００が把持対象物１０
６に接近して、マグネット式エンドエフェクタ１００と
把持対象物１０６間の距離が設定値以下になったとき、
コントローラからの指令により電磁石に供給する電流を
減少させるべく制御するようになっている。
は、２極で１組をなし、これを２組、合計４極設けられ
ている。これら４極の磁極１０１は、マグネット式エン
ドエフェクタ１００における把持対象物１０６側の端面
に、円周方向に等間隔をおいて設けられている。各磁極
１０１は、吸引力を制御する電磁石ドライバ回路（図示
せず）に接続されている。この電磁石ドライバ回路は、
マグネット式エンドエフェクタ１００が把持対象物１０
６に接近して、マグネット式エンドエフェクタ１００と
把持対象物１０６間の距離が設定値以下になったとき、
コントローラからの指令により電磁石に供給する電流を
減少させるべく制御するようになっている。
【００１７】前記近接センサ１０２には、光学式または
静電容量式等のものが用いられている。また、近接セン
サ１０２は図１に示すように、マグネット式エンドエフ
ェクタ１００における把持対象物１０６側の端面の中心
部に設けられている。この近接センサ１０２は、把持対
象物１０６に対してマグネット式エンドエフェクタ１０
０を接近する方向に移動させたとき、把持対象物１０６
とマグネット式エンドエフェクタ１００間の距離を検出
し、その情報をコントローラに対して出力するようにな
っている。
静電容量式等のものが用いられている。また、近接セン
サ１０２は図１に示すように、マグネット式エンドエフ
ェクタ１００における把持対象物１０６側の端面の中心
部に設けられている。この近接センサ１０２は、把持対
象物１０６に対してマグネット式エンドエフェクタ１０
０を接近する方向に移動させたとき、把持対象物１０６
とマグネット式エンドエフェクタ１００間の距離を検出
し、その情報をコントローラに対して出力するようにな
っている。
【００１８】前記触覚センサ１０３には、マイクロスイ
ッチ等が用いられている。この触覚センサ１０３は、図
１に示すように、マグネット式エンドエフェクタ１００
における把持対象物１０６側の端面に、円周方向に等間
隔をおいて複数個設けられている。各触覚センサ１０３
は、マグネット式エンドエフェクタ１００が把持対象物
１０６に接触したとき、これを検出し、その情報をコン
トローラに対して出力するようになっている。
ッチ等が用いられている。この触覚センサ１０３は、図
１に示すように、マグネット式エンドエフェクタ１００
における把持対象物１０６側の端面に、円周方向に等間
隔をおいて複数個設けられている。各触覚センサ１０３
は、マグネット式エンドエフェクタ１００が把持対象物
１０６に接触したとき、これを検出し、その情報をコン
トローラに対して出力するようになっている。
【００１９】前記ラッチ機構爪１０４は、図１に示すよ
うに、マグネット式エンドエフェクタ１００における把
持対象物１０６側の端部に、円周方向に等間隔をおいて
複数個設けられている。各ラッチ機構爪１０４は、マグ
ネット式エンドエフェクタ１００に、開閉可能に取り付
けられている。また、各ラッチ機構爪１０４はアクチュ
エータ（図示せず）に連結されている。このアクチュエ
ータは、マグネット式エンドエフェクタ１００が把持対
象物１０６に接近し、接触したとき、コントローラから
の指令により複数個のラッチ機構爪１０４を同期的に閉
じる方向に制御し、把持対象物１０６を把持させるよう
になっている。
うに、マグネット式エンドエフェクタ１００における把
持対象物１０６側の端部に、円周方向に等間隔をおいて
複数個設けられている。各ラッチ機構爪１０４は、マグ
ネット式エンドエフェクタ１００に、開閉可能に取り付
けられている。また、各ラッチ機構爪１０４はアクチュ
エータ（図示せず）に連結されている。このアクチュエ
ータは、マグネット式エンドエフェクタ１００が把持対
象物１０６に接近し、接触したとき、コントローラから
の指令により複数個のラッチ機構爪１０４を同期的に閉
じる方向に制御し、把持対象物１０６を把持させるよう
になっている。
【００２０】前記コントローラは、マグネット式エンド
エフェクタ１００と把持対象物１０６間の距離が設定値
に至るまでは、電磁石のアクチュエータに所定の大電流
を流すべく指令を送り、前記距離が設定値以下になった
ときは、近接センサ１０２からの情報により、電磁石の
アクチュエータに供給すべき電流を減少させるべく指令
を送るように構成されている。また、コントローラはマ
グネット式エンドエフェクタ１００が把持対象物１０６
に接触したときは、複数個の触覚センサ１０３のうちの
いずれかからの情報により、ラッチ機構爪１０４のアク
チュエータに、ラッチ機構爪１０４を一斉に閉じる方向
に制御すべく指令を送り、さらに把持対象物１０６の把
持後、これを放すときは外部からの入力により、ラッチ
機構爪１０４のアクチュエータに、ラッチ機構爪１０４
を開く方向に制御すべく指令を送るように構成されてい
る。
エフェクタ１００と把持対象物１０６間の距離が設定値
に至るまでは、電磁石のアクチュエータに所定の大電流
を流すべく指令を送り、前記距離が設定値以下になった
ときは、近接センサ１０２からの情報により、電磁石の
アクチュエータに供給すべき電流を減少させるべく指令
を送るように構成されている。また、コントローラはマ
グネット式エンドエフェクタ１００が把持対象物１０６
に接触したときは、複数個の触覚センサ１０３のうちの
いずれかからの情報により、ラッチ機構爪１０４のアク
チュエータに、ラッチ機構爪１０４を一斉に閉じる方向
に制御すべく指令を送り、さらに把持対象物１０６の把
持後、これを放すときは外部からの入力により、ラッチ
機構爪１０４のアクチュエータに、ラッチ機構爪１０４
を開く方向に制御すべく指令を送るように構成されてい
る。
【００２１】なお、前記把持対象物１０６には図１に示
すように、ラッチ機構爪１０４を受け入れるくびれ部１
０７が形成されている。
すように、ラッチ機構爪１０４を受け入れるくびれ部１
０７が形成されている。
【００２２】次に、前記実施例のマグネット式エンドエ
フェクタ１００の動作を説明する。
フェクタ１００の動作を説明する。
【００２３】まず、図２（ａ）に示すように、アーム１
０５を介してマグネット式エンドエフェクタ１００を把
持対象物１０６に接近させる方向に移動させ、この移動
過程で近接センサ１０２によりマグネット式エンドエフ
ェクタ１００と把持対象物１０６間の距離を検出し、そ
の情報をコントローラに対して出力する。マグネット式
エンドエフェクタ１００の移動当初、このマグネット式
エンドエフェクタ１００と把持対象物１０６とが離れて
いる位置にあるときは、把持対象物１０６へのマグネッ
ト式エンドエフェクタ１００の追従性を上げるために、
コントローラから電磁石のアクチュエータに対して、電
磁石へ大電流を流すべく指令を送る。
０５を介してマグネット式エンドエフェクタ１００を把
持対象物１０６に接近させる方向に移動させ、この移動
過程で近接センサ１０２によりマグネット式エンドエフ
ェクタ１００と把持対象物１０６間の距離を検出し、そ
の情報をコントローラに対して出力する。マグネット式
エンドエフェクタ１００の移動当初、このマグネット式
エンドエフェクタ１００と把持対象物１０６とが離れて
いる位置にあるときは、把持対象物１０６へのマグネッ
ト式エンドエフェクタ１００の追従性を上げるために、
コントローラから電磁石のアクチュエータに対して、電
磁石へ大電流を流すべく指令を送る。
【００２４】ところで、電磁石と鉄片（被吸引物）間に
働く吸引力Ｆは、Ｕ字型の電磁石を例に採ると、次式で
求められる。
働く吸引力Ｆは、Ｕ字型の電磁石を例に採ると、次式で
求められる。
【００２５】
【数１】 Ｆ＝Ｎ2Ｉ2Ｓ1／２μ0／（Ｌ1／μ1＋２δ／μ0＋Ｌ2Ｓ1／μ1Ｓ2）2 ここで、Ｓ1：電磁石の鉄心の断面積 Ｌ1：電磁石の鉄心の長さ Ｓ2：鉄片の断面積 Ｌ2：鉄片の長さ Ｎ：電磁石のコイルの巻数 Ｉ：電磁石のコイルへ供給する電流量 μ0：真空透磁率 μ1：鉄の比透磁率 δ：電磁石と鉄片間の距離 である。
【００２６】いま、例えばＳ1＝Ｓ2＝０．３×０．３ｍ
2、Ｌ1＝０．３ｍ、Ｌ2＝０．１ｍ、μ0＝１．２５７×
１０マイナス６乗Ｈ／ｍ、μ1＝５００×１．２５７×
１０マイナス６乗Ｈ／ｍ、Ｎ＝３０００回、Ｉ＝１Ａ
（アンペア）とするとき、電磁石と鉄片間の距離δ＝１
００mmのときは吸引力Ｆ＝１２Ｎ（ニュートン）とな
り、距離δ＝１mmに接近すると吸引力Ｆ＝６４０Ｎにも
なり、このまま結合すると、衝撃が大きく問題である。
2、Ｌ1＝０．３ｍ、Ｌ2＝０．１ｍ、μ0＝１．２５７×
１０マイナス６乗Ｈ／ｍ、μ1＝５００×１．２５７×
１０マイナス６乗Ｈ／ｍ、Ｎ＝３０００回、Ｉ＝１Ａ
（アンペア）とするとき、電磁石と鉄片間の距離δ＝１
００mmのときは吸引力Ｆ＝１２Ｎ（ニュートン）とな
り、距離δ＝１mmに接近すると吸引力Ｆ＝６４０Ｎにも
なり、このまま結合すると、衝撃が大きく問題である。
【００２７】そこで、この実施例ではマグネット式エン
ドエフェクタ１００と把持対象物１０６間の距離が設定
値以下になったときは、図２（ｂ）で示すように、これ
を近接センサ１０２により検出し、その情報をコントロ
ーラに対して出力する。コン
ドエフェクタ１００と把持対象物１０６間の距離が設定
値以下になったときは、図２（ｂ）で示すように、これ
を近接センサ１０２により検出し、その情報をコントロ
ーラに対して出力する。コン
【００２８】トローラは、近接センサ１０２からの情報
に基づき、例えば前記
に基づき、例えば前記
【数１】で距離δ＝１mmになったときは、吸引力Ｆ＝１
２Ｎにすべく、コイルに供給する電流Ｉ＝０．１４Ａと
する。これにより、把持対象物１０６へのマグネット式
エンドエフェクタ１００の衝突を回避し、結合時の衝撃
力を緩めるいわゆるソフトドックが可能となり、マグネ
ット式エンドエフェクタ１００と把持対象物１０６の結
合時における、把持対象物１０６や宇宙ロボットのアー
ム１０５に作用する衝撃力を小さくすることができる。
２Ｎにすべく、コイルに供給する電流Ｉ＝０．１４Ａと
する。これにより、把持対象物１０６へのマグネット式
エンドエフェクタ１００の衝突を回避し、結合時の衝撃
力を緩めるいわゆるソフトドックが可能となり、マグネ
ット式エンドエフェクタ１００と把持対象物１０６の結
合時における、把持対象物１０６や宇宙ロボットのアー
ム１０５に作用する衝撃力を小さくすることができる。
【００２９】前述のごとく、電磁石によりマグネット式
エンドエフェクタ１００が把持対象物１０６に接近し接
触すると、このマグネット式エンドエフェクタ１００と
把持対象物１０６との接触を図２（ｃ）に示すように、
触覚センサ１０３が検出し、その情報をコントローラに
対して出力する。コントローラは、複数個の触覚センサ
１０３のうちの少なくとも一つから情報を入力すると、
ラッチ機構爪１０４のアクチュエータに、ラッチ機構爪
１０４を閉制御すべく指令を送る。
エンドエフェクタ１００が把持対象物１０６に接近し接
触すると、このマグネット式エンドエフェクタ１００と
把持対象物１０６との接触を図２（ｃ）に示すように、
触覚センサ１０３が検出し、その情報をコントローラに
対して出力する。コントローラは、複数個の触覚センサ
１０３のうちの少なくとも一つから情報を入力すると、
ラッチ機構爪１０４のアクチュエータに、ラッチ機構爪
１０４を閉制御すべく指令を送る。
【００３０】前記アクチュエータにより、複数個のラッ
チ機構爪１０４は一斉に閉方向に制御され、図２（ｄ）
に示すように、各ラッチ機構爪１０４が把持対象物１０
６のくびれ部１０７に食い込み、マグネット式エンドエ
フェクタ１００による把持対象物１０６の把持が完了す
る。これにより、把持対象物１０６とマグネット式エン
ドエフェクタ１００とは、電磁石による結合のほかに、
ラッチ機構爪１０４により機械的に結合されるので、把
持対象物１０６とマグネット式エンドエフェクタ１００
とがずれたり、外れたりしないように強力に結合できる
結果、マグネット式エンドエフェクタ１００による把持
の信頼性を大幅に向上させることができる。
チ機構爪１０４は一斉に閉方向に制御され、図２（ｄ）
に示すように、各ラッチ機構爪１０４が把持対象物１０
６のくびれ部１０７に食い込み、マグネット式エンドエ
フェクタ１００による把持対象物１０６の把持が完了す
る。これにより、把持対象物１０６とマグネット式エン
ドエフェクタ１００とは、電磁石による結合のほかに、
ラッチ機構爪１０４により機械的に結合されるので、把
持対象物１０６とマグネット式エンドエフェクタ１００
とがずれたり、外れたりしないように強力に結合できる
結果、マグネット式エンドエフェクタ１００による把持
の信頼性を大幅に向上させることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、距離検出
手段により把持対象物とマグネット式エンドエフェクタ
間の距離を検出し、検出された距離が設定値以下になっ
たときは、コントローラにより電磁石のコイルに供給す
る電流を減少させ、電磁石の吸引力を減少させるように
しているので、把持対象物とマグネット式エンドエフェ
クタとの衝突を回避し、把持対象物や宇宙ロボットのア
ームに対する衝撃力を極めて小さくなし得る効果があ
り、また電磁石のほかに機械的結合機構を有しているの
で、把持対象物を機械的に結合でき、したがって把持対
象物とマグネット式エンドエフェクタとがずれたり、外
れたりしないように強力に結合できるので、マグネット
式エンドエフェクタによる把持の信頼性を大幅に向上さ
せ得る効果もある。
手段により把持対象物とマグネット式エンドエフェクタ
間の距離を検出し、検出された距離が設定値以下になっ
たときは、コントローラにより電磁石のコイルに供給す
る電流を減少させ、電磁石の吸引力を減少させるように
しているので、把持対象物とマグネット式エンドエフェ
クタとの衝突を回避し、把持対象物や宇宙ロボットのア
ームに対する衝撃力を極めて小さくなし得る効果があ
り、また電磁石のほかに機械的結合機構を有しているの
で、把持対象物を機械的に結合でき、したがって把持対
象物とマグネット式エンドエフェクタとがずれたり、外
れたりしないように強力に結合できるので、マグネット
式エンドエフェクタによる把持の信頼性を大幅に向上さ
せ得る効果もある。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施例の動作説明図であって、
（ａ）は把持対象物にマグネット式エンドエフェクタが
接近している状態を示す図、（ｂ）は把持対象物にマグ
ネット式エンドエフェクタが設定値以下の距離まで接近
した状態を示す図、（ｃ）は把持対象物にマグネット式
エンドエフェクタが接触した状態を示す図、（ｄ）は把
持対象物をマグネット式エンドエフェクタの電磁石によ
り把持したのち、機械的結合機構であるラッチ機構爪で
把持した状態を示す図である。
（ａ）は把持対象物にマグネット式エンドエフェクタが
接近している状態を示す図、（ｂ）は把持対象物にマグ
ネット式エンドエフェクタが設定値以下の距離まで接近
した状態を示す図、（ｃ）は把持対象物にマグネット式
エンドエフェクタが接触した状態を示す図、（ｄ）は把
持対象物をマグネット式エンドエフェクタの電磁石によ
り把持したのち、機械的結合機構であるラッチ機構爪で
把持した状態を示す図である。
【図３】従来の宇宙ロボット用のマグネット式エンドエ
フェクタを示す斜視図である。
フェクタを示す斜視図である。
１００…マグネット式エンドエフェクタ、１０１…電磁
石の磁極、１０２…把持対象物とマグネット式エンドエ
フェクタ間の距離検出手段である近接センサ、１０３…
触覚センサ、１０４…機械的結合機構であるラッチ機構
爪、１０５…宇宙ロボットのアーム、１０６…把持対象
物、１０７…把持対象物に形成されたくびれ部。
石の磁極、１０２…把持対象物とマグネット式エンドエ
フェクタ間の距離検出手段である近接センサ、１０３…
触覚センサ、１０４…機械的結合機構であるラッチ機構
爪、１０５…宇宙ロボットのアーム、１０６…把持対象
物、１０７…把持対象物に形成されたくびれ部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電磁石により把持対象物を把持する宇宙
ロボット用のマグネット式エンドエフェクタにおいて、
前記把持対象物とマグネット式エンドエフェクタ間の距
離を検出する距離検出手段と、この距離検出手段により
検出された距離が設定値以下になったとき、電磁石のコ
イルに供給する電流を減少させるべく制御するコントロ
ーラと、電磁石により把持された把持対象物をさらに機
械的に結合する機械的結合機構とを備えて構成したこと
を特徴とする宇宙ロボット用のマグネット式エンドエフ
ェクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173816A JPH0523989A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 宇宙ロボツト用のマグネツト式エンドエフエクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173816A JPH0523989A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 宇宙ロボツト用のマグネツト式エンドエフエクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523989A true JPH0523989A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=15967690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3173816A Pending JPH0523989A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 宇宙ロボツト用のマグネツト式エンドエフエクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0523989A (ja) |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100348557B1 (ko) * | 1999-08-02 | 2002-08-10 | 양창일 | 3자유도 엑츄에이터 |
| US6556909B2 (en) | 2000-04-25 | 2003-04-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Lane keep control for vehicle |
| JP2011162183A (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Astrium Gmbh | 軌道上の宇宙航行機を牽引するための牽引装置、宇宙航行機、及び牽引宇宙航行機 |
| WO2018150883A1 (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 株式会社アストロスケール | 捕獲システム、宇宙航行体及び板状体 |
| CN110154021A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-23 | 北京科技大学 | 一种传感器电磁自装配智能机器人 |
| WO2019176809A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 日本電産株式会社 | ロボットハンド、ロボット |
| CN110254772A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-09-20 | 郑州工程技术学院 | 一种美术作品全自动包装系统及方法 |
| US10464216B2 (en) | 2017-09-12 | 2019-11-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Object holding apparatus with suction device and proximal sensor |
| JP2020040415A (ja) * | 2017-04-07 | 2020-03-19 | 株式会社アストロスケール | 捕獲システム、宇宙航行体及び板状体 |
| JPWO2018150883A1 (ja) * | 2017-02-15 | 2020-03-26 | 株式会社アストロスケール | 捕獲システム、宇宙航行体及び板状体 |
| WO2020142464A1 (en) * | 2018-12-31 | 2020-07-09 | Sarcos Corp. | Hybrid robotic end effector |
| US10766133B2 (en) | 2014-05-06 | 2020-09-08 | Sarcos Lc | Legged robotic device utilizing modifiable linkage mechanism |
| US10765537B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-09-08 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators for use within a robotic system |
| US10780588B2 (en) | 2012-05-14 | 2020-09-22 | Sarcos Lc | End effector for a robotic arm |
| US10821614B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-11-03 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US10828767B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-11-10 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators with internal valve arrangements |
| US10843330B2 (en) | 2017-12-07 | 2020-11-24 | Sarcos Corp. | Resistance-based joint constraint for a master robotic system |
| US10919161B2 (en) | 2016-11-11 | 2021-02-16 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules for a robotic system |
| US11224968B2 (en) | 2014-05-06 | 2022-01-18 | Sarcos Lc | Energy recovering legged robotic device |
| US11241801B2 (en) | 2018-12-31 | 2022-02-08 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| US11331809B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-05-17 | Sarcos Corp. | Dynamically controlled robotic stiffening element |
| US11351675B2 (en) | 2018-12-31 | 2022-06-07 | Sarcos Corp. | Robotic end-effector having dynamic stiffening elements for conforming object interaction |
| US11717956B1 (en) | 2022-08-29 | 2023-08-08 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with integrated safety |
| US11826907B1 (en) | 2022-08-17 | 2023-11-28 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with length adapter |
| US11833676B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-12-05 | Sarcos Corp. | Combining sensor output data to prevent unsafe operation of an exoskeleton |
| US11897132B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-02-13 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
| US11924023B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-03-05 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5161947A (ja) * | 1974-11-27 | 1976-05-28 | Hitachi Ltd | Jidosochakusochi |
| JPS61127995U (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-11 | ||
| JPS61297090A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-27 | 松下電工株式会社 | チヤツク装置 |
| JPH0374859A (ja) * | 1989-08-16 | 1991-03-29 | Fujitsu Ltd | ウェーハハンドリング方法 |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP3173816A patent/JPH0523989A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5161947A (ja) * | 1974-11-27 | 1976-05-28 | Hitachi Ltd | Jidosochakusochi |
| JPS61127995U (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-11 | ||
| JPS61297090A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-27 | 松下電工株式会社 | チヤツク装置 |
| JPH0374859A (ja) * | 1989-08-16 | 1991-03-29 | Fujitsu Ltd | ウェーハハンドリング方法 |
Cited By (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100348557B1 (ko) * | 1999-08-02 | 2002-08-10 | 양창일 | 3자유도 엑츄에이터 |
| US6556909B2 (en) | 2000-04-25 | 2003-04-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Lane keep control for vehicle |
| JP2011162183A (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Astrium Gmbh | 軌道上の宇宙航行機を牽引するための牽引装置、宇宙航行機、及び牽引宇宙航行機 |
| US10780588B2 (en) | 2012-05-14 | 2020-09-22 | Sarcos Lc | End effector for a robotic arm |
| US10766133B2 (en) | 2014-05-06 | 2020-09-08 | Sarcos Lc | Legged robotic device utilizing modifiable linkage mechanism |
| US11224968B2 (en) | 2014-05-06 | 2022-01-18 | Sarcos Lc | Energy recovering legged robotic device |
| US10765537B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-09-08 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators for use within a robotic system |
| US11759944B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-09-19 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi- passive elastic actuators with internal valve arrangements |
| US11772283B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-10-03 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US10919161B2 (en) | 2016-11-11 | 2021-02-16 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules for a robotic system |
| US11926044B2 (en) | 2016-11-11 | 2024-03-12 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US10821614B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-11-03 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US10828767B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-11-10 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators with internal valve arrangements |
| US11981027B2 (en) | 2016-11-11 | 2024-05-14 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators with internal valve arrangements |
| JPWO2018150883A1 (ja) * | 2017-02-15 | 2020-03-26 | 株式会社アストロスケール | 捕獲システム、宇宙航行体及び板状体 |
| WO2018150883A1 (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 株式会社アストロスケール | 捕獲システム、宇宙航行体及び板状体 |
| JP2020040415A (ja) * | 2017-04-07 | 2020-03-19 | 株式会社アストロスケール | 捕獲システム、宇宙航行体及び板状体 |
| US10464216B2 (en) | 2017-09-12 | 2019-11-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Object holding apparatus with suction device and proximal sensor |
| US10843330B2 (en) | 2017-12-07 | 2020-11-24 | Sarcos Corp. | Resistance-based joint constraint for a master robotic system |
| US11331809B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-05-17 | Sarcos Corp. | Dynamically controlled robotic stiffening element |
| WO2019176809A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 日本電産株式会社 | ロボットハンド、ロボット |
| WO2020142464A1 (en) * | 2018-12-31 | 2020-07-09 | Sarcos Corp. | Hybrid robotic end effector |
| US11241801B2 (en) | 2018-12-31 | 2022-02-08 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| US10906191B2 (en) | 2018-12-31 | 2021-02-02 | Sarcos Corp. | Hybrid robotic end effector |
| US11351675B2 (en) | 2018-12-31 | 2022-06-07 | Sarcos Corp. | Robotic end-effector having dynamic stiffening elements for conforming object interaction |
| US11679511B2 (en) | 2018-12-31 | 2023-06-20 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| KR20210107810A (ko) * | 2018-12-31 | 2021-09-01 | 사르코스 코퍼레이션 | 하이브리드 로봇 엔드 이펙터 |
| CN110254772A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-09-20 | 郑州工程技术学院 | 一种美术作品全自动包装系统及方法 |
| CN110154021B (zh) * | 2019-05-17 | 2021-03-23 | 北京科技大学 | 一种传感器电磁自装配智能机器人 |
| CN110154021A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-23 | 北京科技大学 | 一种传感器电磁自装配智能机器人 |
| US11833676B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-12-05 | Sarcos Corp. | Combining sensor output data to prevent unsafe operation of an exoskeleton |
| US11826907B1 (en) | 2022-08-17 | 2023-11-28 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with length adapter |
| US11717956B1 (en) | 2022-08-29 | 2023-08-08 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with integrated safety |
| US11897132B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-02-13 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
| US11924023B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-03-05 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0523989A (ja) | 宇宙ロボツト用のマグネツト式エンドエフエクタ | |
| US10063113B2 (en) | Magnetic end effector | |
| US4921292A (en) | Magnetic attachment mechanism | |
| JP4983245B2 (ja) | ロボットおよび制御方法 | |
| JP6423813B2 (ja) | バラ積みワークのピッキングシステムおよびピッキング方法 | |
| US20170197794A1 (en) | Travel Facility | |
| SU1007968A1 (ru) | Захват | |
| JP2018144213A (ja) | ロボット | |
| JP2011245566A (ja) | チャック装置 | |
| CN111203852A (zh) | 一种正应力电磁驱动微夹持器 | |
| KR102533863B1 (ko) | 하이브리드 로봇 엔드 이펙터 | |
| SU1161374A1 (ru) | Схват /его варианты/ | |
| CZ2017413A3 (cs) | Způsob a zařízení pro manipulaci s poddajnými tělesy | |
| JP2002096224A (ja) | 結合・分離装置 | |
| SU727425A1 (ru) | Захват | |
| JPS62116400A (ja) | 結合案内装置 | |
| SU1442401A1 (ru) | Захват манипул тора | |
| SU894666A1 (ru) | Устройство дл управлени схватом промышленного робота | |
| JPH04101795A (ja) | ウェハ把持装置 | |
| KR102261086B1 (ko) | 파지력 제어가 가능한 저가형 로봇 그리퍼 | |
| SU1178586A2 (ru) | Захват | |
| JPH04159094A (ja) | 自動マニピユレーターハンド | |
| SU1288055A1 (ru) | Электромагнитный схват | |
| SU1206081A1 (ru) | Схват манипул тора | |
| JPS61241940A (ja) | 把持装置 |