JPH0530598B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0530598B2 JPH0530598B2 JP59025165A JP2516584A JPH0530598B2 JP H0530598 B2 JPH0530598 B2 JP H0530598B2 JP 59025165 A JP59025165 A JP 59025165A JP 2516584 A JP2516584 A JP 2516584A JP H0530598 B2 JPH0530598 B2 JP H0530598B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- finger
- force
- gear
- leaf spring
- robot hand
- 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
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明はロボツトハンドの力検出機構に関す
る。
る。
（技術的背景）
従来ロボツトハンドの指部に加わる力を検出で
きる指部の駆動機構として第１図に示す構造のも
のがあつた。１は指部で、Ａ部は撓みやすい形状
となつており、その部分に歪ゲージ２ａ及び２ｂ
が接着されている。指部１の根元は歯車３に接合
されている。歯車４はモータ５の回転軸に軸支さ
れ、さらに歯車３とかみ合わされている。歯車３
の回転軸６はポテンシヨメータ７に接続されてい
る。モータ５の回転軸の正方向又は逆方向への回
転によつて歯車４を通し指部１は歯車３の回転軸
を中心に矢印Ｂあるいは矢印Ｃの方向へ回転さ
れ、その回転角度はポテンシヨメータ７によつて
検出できるようになつている。第２図はこのよう
に構成された指部で、モータ５の回転力によつて
物体１０を矢印Ｙの方向に押しつけた場合を示す
簡略図で、指部１のＡ部は、加わつた力に応じて
撓み、その撓みを歪ゲージ２ａ，２ｂで検出して
指部１に加わつた力を知ることができる。ところ
が、ポテンシヨメータ７によつて検出される角度
と指部１の回転中心から先端までの長さからその
先端の位置を検出しようとする場合、加わる力に
応じて指部１が撓むため、誤差を生じ、正確な位
置を検出するためには、歪ゲージで検出される値
で撓み量を計算し、先端での位置ずれに変換して
補正しなければならず、複雑な演算回路を設ける
か、あるいは単に誤差として扱わなければならな
いという欠点を有していた。また撓みによつて指
部先端の角度が変わるため加わる力によつて指部
先端の角度が変わつては困る場合には、利用でき
ないという欠点を有していた。
きる指部の駆動機構として第１図に示す構造のも
のがあつた。１は指部で、Ａ部は撓みやすい形状
となつており、その部分に歪ゲージ２ａ及び２ｂ
が接着されている。指部１の根元は歯車３に接合
されている。歯車４はモータ５の回転軸に軸支さ
れ、さらに歯車３とかみ合わされている。歯車３
の回転軸６はポテンシヨメータ７に接続されてい
る。モータ５の回転軸の正方向又は逆方向への回
転によつて歯車４を通し指部１は歯車３の回転軸
を中心に矢印Ｂあるいは矢印Ｃの方向へ回転さ
れ、その回転角度はポテンシヨメータ７によつて
検出できるようになつている。第２図はこのよう
に構成された指部で、モータ５の回転力によつて
物体１０を矢印Ｙの方向に押しつけた場合を示す
簡略図で、指部１のＡ部は、加わつた力に応じて
撓み、その撓みを歪ゲージ２ａ，２ｂで検出して
指部１に加わつた力を知ることができる。ところ
が、ポテンシヨメータ７によつて検出される角度
と指部１の回転中心から先端までの長さからその
先端の位置を検出しようとする場合、加わる力に
応じて指部１が撓むため、誤差を生じ、正確な位
置を検出するためには、歪ゲージで検出される値
で撓み量を計算し、先端での位置ずれに変換して
補正しなければならず、複雑な演算回路を設ける
か、あるいは単に誤差として扱わなければならな
いという欠点を有していた。また撓みによつて指
部先端の角度が変わるため加わる力によつて指部
先端の角度が変わつては困る場合には、利用でき
ないという欠点を有していた。
（発明の目的）
この発明の目的は上記問題点を解決し、指部先
端の位置や角度を正確に検出できるようにしたロ
ボツトハンドを提供することにある。
端の位置や角度を正確に検出できるようにしたロ
ボツトハンドを提供することにある。
（発明の概要）
この発明の要点はロボツトハンドの指部に板ば
ねを設け、その板ばねを通して指部に動力を伝達
し、力を検出するために故意に指部を撓ませるこ
となく板ばねの撓みで力を検出する機構としたこ
とにある。
ねを設け、その板ばねを通して指部に動力を伝達
し、力を検出するために故意に指部を撓ませるこ
となく板ばねの撓みで力を検出する機構としたこ
とにある。
（実施例）
第３図は本発明の１実施例を示す構造図で、１
１は指部で内部に長尺方向に板ばね１２が設けて
あり、板ばね１２には歪ゲージ１３ａ及び１３ｂ
が接着されている。板ばね１２の一端はスタンド
１４に取付けられていて、他の一端にはジヨイン
ト１５が取付けられている。ジヨイント１５はベ
アリング１６と接続され、ベアリング１６が指部
１１の内面を押すことができるように配置されて
いる。スタンド１４は歯車３０に取つけられ、歯
車３０は歯車４とかみ合わされ、さらに歯車４は
モータ５の回転軸に軸支されていて、モータ５の
回転力が板ばね１２に伝達できるようになつてい
る。さらに詳しく説明するために構造を示す断面
図第４図を用いて説明すると、指部１１は止めね
じ１８によつて回転軸６０に固定されており、回
転軸６０と、ポンテンシヨメータ７はカツプリン
グ１７によつて接続されていて、回転軸６０を中
心とした指部１１の回転角度をポテンシヨメータ
７によつて検出できるようになつている。歯車３
０はベアリング１９を介して回転軸６０の同軸上
に配置されて回転軸６０を中心に回転できるよう
になつている。第５図は力検出回路の回路図で、
２０は検出用電源であり、２１ａ及び２１ｂは抵
抗で、歪ゲージ１３ａ及び１３ｂと共にブリツヂ
回路を構成しており、板ばね１２の撓みに応じて
生ずる歪ゲージ１３ａ及び１３ｂの抵抗値の変化
によつてＤ、Ｅ間の電圧が変化するようになつて
いる。その電圧が増幅器２２によつて増幅され端
子２３ａ、端子２３ｂ間の電圧として出力される
ように結線されている。この電圧によつて板ばね
１２の撓み量を知ることができる。このように構
成されたロボツトハンドの指部に加わる力を検出
できる指部の駆動機構は、モータ５の正方向又は
逆方向への回転力が歯車４を介して歯車３０に伝
達され、さらに板ばね１２を介しベアリング１６
によつて指部１１の内面を押し、回転軸６０を中
心に指部１１を第３図における矢印Ｆあるいは矢
印Ｇの方向に回転させる。第６図はこの回転力に
よつて矢印Ｚの方向へ物体１０を押しつけた状態
を示す簡略図で、加わつた力に応じて板ばね１２
は撓み、その撓み量を力検出回路の端子２３ａ，
２３ｂ間の電圧で検出でき、これによつて指部に
加わつた力を知ることができる。また、指部１１
は撓みやすい部分を設けていないため、ほとんど
撓まずポテンシヨメータ７で検出される回転軸上
での指部１１の回転角度と指部１１の回転中心か
ら先端までの長さから指部１１の先端での位置が
正確に知ることができる。
１は指部で内部に長尺方向に板ばね１２が設けて
あり、板ばね１２には歪ゲージ１３ａ及び１３ｂ
が接着されている。板ばね１２の一端はスタンド
１４に取付けられていて、他の一端にはジヨイン
ト１５が取付けられている。ジヨイント１５はベ
アリング１６と接続され、ベアリング１６が指部
１１の内面を押すことができるように配置されて
いる。スタンド１４は歯車３０に取つけられ、歯
車３０は歯車４とかみ合わされ、さらに歯車４は
モータ５の回転軸に軸支されていて、モータ５の
回転力が板ばね１２に伝達できるようになつてい
る。さらに詳しく説明するために構造を示す断面
図第４図を用いて説明すると、指部１１は止めね
じ１８によつて回転軸６０に固定されており、回
転軸６０と、ポンテンシヨメータ７はカツプリン
グ１７によつて接続されていて、回転軸６０を中
心とした指部１１の回転角度をポテンシヨメータ
７によつて検出できるようになつている。歯車３
０はベアリング１９を介して回転軸６０の同軸上
に配置されて回転軸６０を中心に回転できるよう
になつている。第５図は力検出回路の回路図で、
２０は検出用電源であり、２１ａ及び２１ｂは抵
抗で、歪ゲージ１３ａ及び１３ｂと共にブリツヂ
回路を構成しており、板ばね１２の撓みに応じて
生ずる歪ゲージ１３ａ及び１３ｂの抵抗値の変化
によつてＤ、Ｅ間の電圧が変化するようになつて
いる。その電圧が増幅器２２によつて増幅され端
子２３ａ、端子２３ｂ間の電圧として出力される
ように結線されている。この電圧によつて板ばね
１２の撓み量を知ることができる。このように構
成されたロボツトハンドの指部に加わる力を検出
できる指部の駆動機構は、モータ５の正方向又は
逆方向への回転力が歯車４を介して歯車３０に伝
達され、さらに板ばね１２を介しベアリング１６
によつて指部１１の内面を押し、回転軸６０を中
心に指部１１を第３図における矢印Ｆあるいは矢
印Ｇの方向に回転させる。第６図はこの回転力に
よつて矢印Ｚの方向へ物体１０を押しつけた状態
を示す簡略図で、加わつた力に応じて板ばね１２
は撓み、その撓み量を力検出回路の端子２３ａ，
２３ｂ間の電圧で検出でき、これによつて指部に
加わつた力を知ることができる。また、指部１１
は撓みやすい部分を設けていないため、ほとんど
撓まずポテンシヨメータ７で検出される回転軸上
での指部１１の回転角度と指部１１の回転中心か
ら先端までの長さから指部１１の先端での位置が
正確に知ることができる。
本実施例では歯車によつて板ばねに力を伝達し
ていたが、特に歯車でなくとも指部の回転軸線と
同じ回転軸線を有する回転力伝達部材で板ばねに
力を伝達すれば指部を故意に撓ませることなく、
加わる力を検出できる。
ていたが、特に歯車でなくとも指部の回転軸線と
同じ回転軸線を有する回転力伝達部材で板ばねに
力を伝達すれば指部を故意に撓ませることなく、
加わる力を検出できる。
（発明の効果）
この発明は以上説明したように指部の回転軸と
同じ軸線を有する回転力伝達部材に板ばねが取付
けられ、その板ばねによつて指部に回転力を伝達
し板ばねの撓み量によつて力を検出する機構とな
つているため、指部に加わる力を検出するために
指部を故意に撓ませる必要がなく、力の検出の他
に指部先端の位置や角度も複雑な演算回路を設け
ることなく正確に検出できるという利点がある。
また板ばねを交換することにより、板ばねの撓み
量を任意に変更できるので指部の形状を変えるこ
となく、力検出の感度を自由に設定できるという
利点がある。更に、関節に直接埋め込むことがで
きるので、ロボツトハンドや小型のマニピユレー
タに利用できる。
同じ軸線を有する回転力伝達部材に板ばねが取付
けられ、その板ばねによつて指部に回転力を伝達
し板ばねの撓み量によつて力を検出する機構とな
つているため、指部に加わる力を検出するために
指部を故意に撓ませる必要がなく、力の検出の他
に指部先端の位置や角度も複雑な演算回路を設け
ることなく正確に検出できるという利点がある。
また板ばねを交換することにより、板ばねの撓み
量を任意に変更できるので指部の形状を変えるこ
となく、力検出の感度を自由に設定できるという
利点がある。更に、関節に直接埋め込むことがで
きるので、ロボツトハンドや小型のマニピユレー
タに利用できる。
第１図は従来のロボツトハンドの構造図、第２
図は従来の指部で物体を押しつけた場合を示す簡
略図、第３図は本発明の１実施例を示す構造図、
第４図は本発明の１実施例の構造を示す断面図、
第５図は力検出回路を示す回路図、第６図は本発
明の実施例の指部で物体を押しつけた場合を示す
簡略図である。 １……指部、２ａ，２ｂ……歪ゲージ、３，
４，３０……歯車、５……モータ、６，６０……
回転軸、７……ポテンシヨメータ、１０……物
体、１１……指部、１２……板ばね、１３ａ，１
３ｂ……歪ゲージ、１４……スタンド、１５……
ジヨイント、１６，１９……ベアリング、１７…
…カツプリング、１８……止めネジ、２０……検
出用電源、２１ａ，２１ｂ……抵抗、２２……増
幅器、２３ａ，２３ｂ……端子。
図は従来の指部で物体を押しつけた場合を示す簡
略図、第３図は本発明の１実施例を示す構造図、
第４図は本発明の１実施例の構造を示す断面図、
第５図は力検出回路を示す回路図、第６図は本発
明の実施例の指部で物体を押しつけた場合を示す
簡略図である。 １……指部、２ａ，２ｂ……歪ゲージ、３，
４，３０……歯車、５……モータ、６，６０……
回転軸、７……ポテンシヨメータ、１０……物
体、１１……指部、１２……板ばね、１３ａ，１
３ｂ……歪ゲージ、１４……スタンド、１５……
ジヨイント、１６，１９……ベアリング、１７…
…カツプリング、１８……止めネジ、２０……検
出用電源、２１ａ，２１ｂ……抵抗、２２……増
幅器、２３ａ，２３ｂ……端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回動可能に軸支された指と、当該指の回動軸
と同一軸線上に回動軸を有し且つ当該指とは別個
に回動可能に設けられた回動力伝達手段と、当該
回動力伝達手段を駆動するための駆動手段と、一
端が前記回動力伝達手段に取付けられ他端側が前
記指に回動力を伝達する如く設けられ、しかも把
持物体とは直接接触しないように設けられた板バ
ネと、当該板バネの撓み量検出手段とを有するロ
ボツトハンド。 ２ 板バネが指の内部もしくはくり抜き部の長尺
方向に設けられていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のロボツトハンド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2516584A JPS60172486A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | ロボツトハンド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2516584A JPS60172486A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | ロボツトハンド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60172486A JPS60172486A (ja) | 1985-09-05 |
| JPH0530598B2 true JPH0530598B2 (ja) | 1993-05-10 |
Family
ID=12158395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2516584A Granted JPS60172486A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | ロボツトハンド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60172486A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790489B2 (ja) * | 1985-12-18 | 1995-10-04 | 日本放送協会 | 遠隔操作撮像装置 |
| JPH0516187U (ja) * | 1991-08-23 | 1993-03-02 | 三菱重工業株式会社 | 角度検出器 |
| JP2007185743A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Tietech Co Ltd | ロボット装置 |
| JP6457560B2 (ja) * | 2017-01-06 | 2019-01-23 | ファナック株式会社 | 回転軸関節構造 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5029222A (ja) * | 1973-07-20 | 1975-03-25 | ||
| JPS51124787A (en) * | 1975-04-24 | 1976-10-30 | Yamatake Honeywell Co Ltd | A fixing of rotational force in a rotational transmission system and t he control apparatus |
| JPS58132483A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-06 | 株式会社東芝 | 把持力検知装置 |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP2516584A patent/JPS60172486A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5029222A (ja) * | 1973-07-20 | 1975-03-25 | ||
| JPS51124787A (en) * | 1975-04-24 | 1976-10-30 | Yamatake Honeywell Co Ltd | A fixing of rotational force in a rotational transmission system and t he control apparatus |
| JPS58132483A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-06 | 株式会社東芝 | 把持力検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60172486A (ja) | 1985-09-05 |
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