JPH0569371A - マニピユレータの把持装置 - Google Patents

マニピユレータの把持装置

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JPH0569371A
JPH0569371A JP22790891A JP22790891A JPH0569371A JP H0569371 A JPH0569371 A JP H0569371A JP 22790891 A JP22790891 A JP 22790891A JP 22790891 A JP22790891 A JP 22790891A JP H0569371 A JPH0569371 A JP H0569371A
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JP
Japan
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gripping
elastically
link
manipulator
finger
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Application number
JP22790891A
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English (en)
Inventor
Shinichiro Nishida
信一郎 西田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、種類の異なる複数の作業内容の実
行を高精度に行うことを可能として、取扱い操作性の向
上を図ることにある。 【構成】指部材14と第1のリンク13を介してリンク
結合されるハウジング11及び把持駆動用の回転駆動モ
ータ19を第1及び第2の弾性部材12,20を介して
マニピュレータ基部10に取付け、回転駆動モータ19
によりボール螺子17を回転駆動して、該ボール螺子1
7に螺合されるナット部材16を直線移動させることに
より、第2のリンク15を作動して指部材14の把持運
動を行うと共に、回転駆動モータ19の回転駆動により
指部材14の弾性把持あるいは剛性把持を行うように構
成して初期の目的を達成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば宇宙空間に構
築されるマニピュレータに用いられる把持装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】周知のように、宇宙開発の分野において
は、宇宙空間に人間が常駐可能な宇宙航行体、いわゆる
宇宙ステーションを建設する構想がある。このような宇
宙ステーション建設構想にあっては、建設物質の運搬等
を人間に変わって実行するマニピュレータを用いたマニ
ピュレータシステムが有効であるとされている。このよ
うなマニピュレータシステムに用いるマニピュレータに
あっては、そのエンドファクタとして、被把持物を保持
するための把持装置が備えられる。この把持装置として
は、被把持物を把持する指機構がリンク機構を介してマ
ニピュレータ基部に配設され、リンク機構にはボールス
クリュー機構が連結される。そして、このボールスクリ
ュー機構には回転駆動モータの回転力が伝達され、回転
駆動モータからの回転力を直線運動に変換してリンク機
構に伝達する。リンク機構はボールスクリュー機構の駆
動に連動して作動され、指機構の開閉駆動を行って被把
持物の把持運動を実行する。
【0003】ところで、このような把持装置にあって
は、指機構で把持した被把持物を所定の位置に挿入する
嵌め合い作業を行うような場合、指機構にある程度の柔
らかさ(従動性)を有する方が滑らかに実行することが
できるという特徴を有する。一方では、指機構に従動性
があると、被把持物の移送作業を行うような場合、いわ
ゆる片持ちの固有振動数が低下されて、マニピュレータ
の動作制御性を著しく低下させるという不具合を有す
る。そして、この不具合は、特に、被把持物の質量が大
きい場合に、顕著に現れる。このように、従来の把持装
置では、各種作業をそれぞれ高精度に実行するが困難で
あるという問題を有していた。なお、係る事情は、地上
で用いられるマニピュレータシステムにおける把持装置
においても同様である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のマニピュレータの把持装置では、各種作業を高精度
に実行することが困難であるという問題を有していた。
【0005】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、構成簡易にして、各種作業の高精度な実行に実現
し得るようにしたマニピュレータの把持装置を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の把持装置は、
被把持物を把握する開閉自在な指機構と、この指機構を
マニピュレータ基部に弾性結合する弾性変形自在な第1
の弾性部材と、回転駆動源からの回転力を直線運動に変
換する把持駆動手段と、この把持駆動手段を前記マニピ
ュレータ基部に弾性結合する弾性変形自在な第2の弾性
部材と、前記把持駆動手段からの直線運動に連動して前
記指機構を開閉駆動して把持運動させるリンク機構とを
備え、前記把持駆動手段の駆動に連動して、前記リンク
機構が前記指機構及び把持駆動手段を前記第1及び第2
の弾性部材を介して前記マニピュレータ基部に弾性結合
させて前記被把持物を弾性把持する第1の位置、前記第
1及び第2の弾性部材を弾性変形させて前記マニピュレ
ータ基部に係合させ、前記被把持物を剛性把持する第2
の位置に駆動制御するように構成したものである。
【0007】
【作用】上記構成によれば、指機構は嵌め合い作業等を
行う場合に、第1の位置に駆動制御されて弾性把持状態
に設定され、移送作業等を行う場合には、第2の位置に
駆動制御されて剛性把持状態に設定され、それぞれの作
業が実行される。これにより、種類の異なる複数の作業
内容をそれぞれ高精度に実行することが可能となる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。
【0009】図1はこの発明の一実施例に係るマニピュ
レータの把持装置を示すもので、マニピュレータ基部1
0にはハウジング11が弾性変形自在な第1の弾性部材
12を介して支持される。この第1の弾性部材12は、
例えばステンレス鋼や合成樹脂製等の板ばねで形成され
ており、一端がハウジング11に支持され、その他端が
マニピュレータ基部10に支持される。
【0010】上記ハウジング10には第1のリンク13
の一端がリンク結合され、この第1のリンク13の他端
には指機構を構成する指部材14が略円弧状の奇跡を描
いて開閉自在にリンク結合される。また、この指部材1
4には位置制御用の第2のリンク15の一端がリンク結
合され、この第2のリンク15の他端は把持駆動機構を
構成するナット部材16にリンク結合される。ナット部
材16はボール螺子17に螺合される。このボール螺子
17の基端は減速機18を介して回転駆動モータ19に
回転自在に支持され、この回転駆動モータ19の回転に
連動して回転駆動されて上記ナット部材16を矢印A,
B方向に直線移動させる。回転駆動モータ19は図2に
示すように、弾性変形自在な第2の弾性部材20の一端
に支持され、この第2の弾性部材20の他端は上記マニ
ピュレータ基部10に支持されており、その回転角度が
エンコーダ19aにより検出されて、その回転角度に基
づいて図示しない制御部により駆動制御される。なお、
第2の弾性部材20は上記第1の弾性部材12と略同様
に板ばね等により形成される。
【0011】上記構成において、回転駆動モータ19が
回転駆動されると、ボール螺子17が減速機18を介し
て回転駆動され、その回転方向に応じて、ナット部材1
6が矢印AあるいはB方向に移動されて第2のリンク1
5が作動される。ここで、ナット部材16が矢印B方向
に移動されると、指部材14は第1のリンク13を介し
てハウジング11に対して開閉駆動され、被把持物21
を把持する。この際、指部材14はハウジング11が第
1の弾性部材12を介してマニピュレータ基部10に弾
性係合され、回転駆動モータ18が第2の弾性部材20
を介してマニピュレータ基部10に弾性係合されること
により、図3に示すように従動性を持った被把持物21
の弾性把持が実行される。
【0012】また、上記弾性把持状態において、回転駆
動モータ19がさらに回転駆動されると、ナット部材1
6がさらに矢印B方向に移動され、第2のリンク15を
移動付勢する。すると、第2のリンク15は、ハウジン
グ11を第1のリンク13を介して移動付勢して第1及
び第2の弾性部材12,20を弾性変形させ、図4に示
すように指部材14を被把持物21を把持した状態で、
回転駆動モータ19と共にマニピュレータ基部10に直
接的に係合させる。ここで、指部材14は、上述した弾
性把持から剛性把持に切換えられ、該被把持物21の剛
性把持が実行される。
【0013】なお、指部材14による被把持物21の把
持を解除する場合は、回転駆動モータ19が反転され
る。すると、ボール螺子17が反転駆動され、ナット部
材16が矢印A方向に移動されることにより、第2のリ
ンク15が反転され、指部材14は上記把持動作と略逆
の動作で被把持物の把持が順に解除される。
【0014】このように、上記マニピュレータの把持装
置は、指部材14と第1のリンク13を介してリンク結
合されるハウジング11及び把持駆動用の回転駆動モー
タ19を第1及び第2の弾性部材12,20を介してマ
ニピュレータ基部10に取付け、回転駆動モータ19に
よりボール螺子17を回転駆動して、該ボール螺子17
に螺合されるナット部材16を直線移動させることによ
り、第2のリンク15を作動して指部材14の把持運動
を行うと共に、回転駆動モータ19の回転駆動により指
部材14の弾性把持あるいは剛性把持を行うように構成
した。これによれば、指部材14は嵌め合い作業等を弾
性把持により実行し、移送作業等を剛性把持により実行
することにより、種類の異なる作業の実行がそれぞれ高
精度に行うことが可能となり、マニピュレータ操作上に
おける取扱い操作性の向上に寄与される。
【0015】なお、上記実施例では、作業内容として、
嵌め合い作業及び移送作業に適用した場合を代表して説
明したが、これに限ることなく、その他、各種作業に適
用可能である。また、回転駆動モータ19の回転運動を
直線運動に変換するのに、ボール螺子17を用いて構成
したが、これに限ることなく、構成可能である。よっ
て、この発明は上記実施例に限ることなく、その他、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得
ることは勿論のことである。
【0016】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、各種作業の高精度な実行を実現し
得るようにしたマニピュレータの把持装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るマニピュレータの把
持装置を示した図。
【図2】図1の一部詳細を示した図。
【図3】図1の動作を説明するために示した図。
【図4】図1の動作を説明するために示した図。
【符号の説明】
10…マニピュレータ基部、11…ハウジング、12,
20…第1及び第2の弾性部材、13,15…第1及び
第2のリンク、14…指部材、16…ナット部材、17
…ボール螺子、18…減速機、19…回転駆動モータ、
19a…エンコーダ、21…被把持物。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被把持物を把握する開閉自在な指機構
    と、 この指機構をマニピュレータ基部に弾性結合する弾性変
    形自在な第1の弾性部材と、 回転駆動源からの回転力を直線運動に変換する把持駆動
    手段と、 この把持駆動手段を前記マニピュレータ基部に弾性結合
    する弾性変形自在な第2の弾性部材と、 前記把持駆動手段からの直線運動に連動して前記指機構
    を開閉駆動して把持運動させるリンク機構とを具備し、
    前記リンク機構は前記把持駆動手段の駆動に連動して、
    前記指機構及び把持駆動手段を前記第1及び第2の弾性
    部材を介して前記マニピュレータ基部に弾性結合させて
    前記被把持物を弾性把持する第1の位置、前記第1及び
    第2の弾性部材を弾性変形させて前記マニピュレータ基
    部に係合させ、前記被把持物を剛性把持する第2の位置
    に駆動制御するように構成したことを特徴とするマニピ
    ュレータの把持装置。
JP22790891A 1991-09-09 1991-09-09 マニピユレータの把持装置 Pending JPH0569371A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2020075305A (ja) * 2018-11-05 2020-05-21 株式会社 タナック 把持装置

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