JPH06226678A - ロボット駆動装置 - Google Patents

ロボット駆動装置

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JPH06226678A
JPH06226678A JP5245362A JP24536293A JPH06226678A JP H06226678 A JPH06226678 A JP H06226678A JP 5245362 A JP5245362 A JP 5245362A JP 24536293 A JP24536293 A JP 24536293A JP H06226678 A JPH06226678 A JP H06226678A
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JP
Japan
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robot
motor
drive
base plate
drive wheel
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Application number
JP5245362A
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English (en)
Inventor
Tae-Sig Kim
泰植 金
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D61/00Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern
    • B62D61/06Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern with only three wheels
    • B62D61/08Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern with only three wheels with single front wheel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Robotics (AREA)
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  • Toys (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で低い製造コストによって生産で
き、かつ外部の衝撃から駆動モータの損傷が防止するこ
とを目的とする。 【構成】 ロボットの本体10に内装されるベースプレ
ート13と、上記ベースプレート13下側に回動できる
ように挿設されるカバープレート14と、上記ベースプ
レート13上側から上記カバープレート14上に一体に
回転されるべく設けられたリングギヤ19と、上記カバ
ープレート14低面に軸11aを介して回転自在に設け
られる駆動輪11と、上記リングギヤ19を回動させる
ことにより駆動輪11を回転させる方向切換手段15
と、上記カバープレート14の一側に結合され上記駆動
輪11を前後進させる駆動手段16とからなることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自走式ロボットを駆
動させるロボットの駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のロボットに装着されている駆動装
置としては、図1に示すごとく、ロボット本体1の前面
には、駆動輪4を装着された駆動軸2の両端がブラケッ
ト部材1aに回転できるように装着されており、上記駆
動輪4の側面には、駆動モータ5から駆動力が伝達され
て上記駆動輪4を回転させるべく第1ギヤ3が駆動軸2
に装着されている。
【0003】つまり、上記駆動モータ5の駆動力は、駆
動モータ5の回転軸に一体形成されたウォームを時計方
向又は反時計方向へ回転させ、このウォーム5aの回転
につれてウォーム5aに噛合わされているウォームギヤ
7を回転させる。この際、ウォームギヤ7側面に同心的
に固着されている第2ギヤ6が回転されるため、この第
2ギヤ6に噛合された第1ギヤ3が回転され、駆動輪4
を回転させてロボットを前後進させるのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
き従来のロボット駆動装置においては、ロボット本体1
0の前面には多数の駆動輪4が設けられることにより上
記駆動輪4の駆動のための夫々の駆動装置が要されるた
め、その構造が複雑となるばかりでなく、組立工数が多
く要されて製造コストが高まり、また、外部からの衝撃
など、過負荷が加えられた場合は、その衝撃力が駆動モ
ータに直接伝達されて駆動モータが頻発に動作不能とな
り、特に著しい場合は、ウォーム及びウォームギヤを破
損させ、ロボットが作動不能となる問題点があった。
【0005】
【発明の目的】この発明は、上記のごとき従来技術の問
題点の解決のためなされたものであって、この発明の目
的は、構造が簡単にして、組立が容易、製造コストを減
らすことのできるロボットの駆動装置を提供することに
ある。また、外部からの衝撃などの過負荷にも、適宜対
処でき、精密に作動させうるロボットの駆動装置を提供
しうる。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記のごとき目的を達成
するためにこの発明は、駆動手段の作動につれて前後進
及び方向が切り換えられるようになる自走式ロボットに
おいて、上記ロボットの本体10に内装されるベースプ
レート13と、上記ベースプレート13下側に回動でき
るように挿設されるカバープレート14と、上記ベース
プレート13上側から上記カバープレート14上に一体
に回転されるべく設けられたリングギヤ19と、上記カ
バープレート14低面に軸11aを介して回転自在に設
けられる駆動輪11と、上記リングギヤ19を回動させ
ることにより駆動輪11を回転させる方向切換手段15
と、上記カバープレート14の一側に結合され、上記駆
動輪11を前後進させる駆動手段とからなることを特徴
とする。
【0007】
【実施例】以下、この発明の一実施例を添付図面に沿っ
て詳述する。図2A,図2Bに解略的に示すごとく、ロ
ボット本体10の低面には一側に夫々設けられた方向切
換手段15及び駆動手段16の作動により方向切り換え
及び前後進駆動のできる駆動輪11が軸11aに装着さ
れており、上記駆動輪11の前側には駆動輪11の駆動
につれて方向切り換え及び前後進されるべくカスター1
2が軸を中心に夫々回転できるようブラケットを介して
本体10に装着されている。
【0008】図3ないし図5に示すごとく、ロボット本
体10の低面に付着されるベースプレート13の下側に
は、その低面に軸11aを介して駆動輪11を装着され
るカバー部材14が回転できるよう設けられている。上
記ベースプレート13の一側には、駆動輪11の方向を
変える方向切り換え手段15が設けられ、カバー部材4
の一側には駆動輪11を前後進させる駆動手段16が固
定ブラケット25,26を介して軸11aに装着されて
いる。
【0009】一方、上記ベースプレート13は、中央に
開口部の形成されたリング状の円形体であって、このベ
ースプレート13の内側にはカバー部材14に突成され
たリング状の壁体14aがベースプレート13を中心に
カバー部材14が旋回できるべく装着されている。
【0010】上述において、ベースプレート13の下部
面とカバー部材14の上部面との間には、所定間隔をお
いて多数のボール18aが挿設されたリテーナ18が装
着されており、カバー部材14とリングギヤ19は一体
に回転できるよう上記カバー部材14の上側に形成され
た突起部14bには外周面のまわりに多数の歯車を形成
されたリングギヤ19が固定ねじ17,17により締付
けられている。
【0011】また、ベースプレート13の低面およびカ
バー部材14の上部面にはリテーナ18に所定間隔をお
いて、設けられたボール18aの回動を容易にガイドす
ると共に、ボール18aの外れるのを防止するべくガイ
ド溝13c,14cが夫々形成されている。なお、ベー
スプレート13の一側には、リングギヤ19に装着され
ている磁石21から生じる磁力線を検出し、駆動輪11
の回転角を検出する位置感知センサー24が固定スクリ
ューにより固定されている。
【0012】上記方向切換手段15は、直流モータ15
1と、上記直流モータ151の、回転につれて正逆回転
されるモータ軸に一体形成されたウォーム153と、上
記ベースプレート13一側に突設された一対の突起15
5に夫々固定されるブラケット157と、ブラケット1
57に設けられた上記直流モータ151の回転につれて
回転されるウォーム153と噛合わされると共に、上記
駆動輪11の方向を切り換えるべく上記リングギヤ19
外周面に形成された歯19aに噛合されるピニオン15
8aを持つウォームギヤ158とベースプレート13に
設けられた回転数感知センサー22により上記直流モー
タ151の回転数を感知するべく上記ウォーム153の
先端部に固着されて磁力線を生ずる磁石159とからな
る。
【0013】さらに、直流モータ151の作動によるウ
ォーム153の回転数を感知して図示しない制御器に出
力して駆動輪11の回転量を感知するべく、ベースプレ
ート13にはウォーム153に装着された磁石159と
所定の距離をおいて対応して回転数感知センサ22が固
定スクリュー23により固定されている。
【0014】一方、上記駆動輪11を前後進させるべく
時計方向又は反時計方向へ回転駆動する駆動手段16
は、直流モータ161と、上記直流モータ161の回転
につれて正逆回転されるモータ軸に一体形成されたウォ
ーム162と、上記カバー部材14一側に固定スクリュ
ー163により固定され、上記直流モータ161を保持
するブラケット165と、上記ブラケット165に設け
られた上記直流モータ161の回転につれて回転される
ウォーム162に噛合わされると共に、駆動輪11軸1
1aに固定され、上記駆動輪11を駆動させるべく設け
られたギヤ167aを持つウォームギヤ167とからな
る。
【0015】また、カバー部材14の低面には駆動軸1
1aを介し駆動輪11を回転できるように設けられ、駆
動輪11を支持する軸11aの一側端はカバー部材14
の上部面に固定スクリュー25aにより固定されたブラ
ケット25に支持されると共に、軸11aの他側は、固
定スクリュー26aによりカバー部材14の下部面に固
定されたブラケット26に支持されている。なお、カバ
ー部材14の低面には駆動輪11を収容する開口部32
aを形成された蓋32が固定ねじ33により固定されて
いる。
【0016】一方、方向切り換え手段15及び駆動手段
16の作動につれて方向を切り換え、前後進される駆動
輪11は、図6,7に示すごとく、内側にスプライン軸
111aが突成された第1側板111と、第2側板11
2とが対向に嵌合されると共に、固定スクリュー115
により結合され、その外周面には摩擦力を増やすための
円筒状のゴムリング116が挿固されている。
【0017】さらに、第1側板111及び第2側板11
2の中央に穿設された軸穴には、軸11aが挿設され、
第2側板112の一側面にはウォームギヤ167のピニ
オン167aに噛合されて駆動輪11を回転させるべく
動力伝達ギヤ118が回転できるように挿設され、この
動力伝達ギヤ118は直流モータ161の回転力を駆動
輪11に伝達するべく第1クラッチ120にスプライン
結合されている。
【0018】一方、第1クラッチ120の他側にはロボ
ットの外部から衝撃などの過負荷が与えられる場合、第
2クラッチ121がスプリング122を圧縮させ、第
1,2クラッチ120,121を相分離させて遮断され
るよう第2クラッチ121がスプライン軸111aの外
周面にスプライン結合されると共に、スプリング122
によりスライディングできるように弾設されている。
【0019】上記第1,2側板111,112に装着さ
れた動力伝達ギヤ118に挿入された軸11aの両端に
は駆動輪11を円滑に回転させるべくブッシング12
3,124が夫々挿設され、これらブッシング123,
124外側軸11aには駆動輪11から軸11aの外れ
るのを防止するため、多数の座金126,127が挿入
されている。
【0020】
【発明の作用及び効果】まず、図8Aに示すごとく、例
えば、駆動輪11が任意の方向に位置されているとき、
ロボットを動作させると、磁石21と、位置感知センサ
24が図8Bに示す位置を保持するべく直流モータ15
1を駆動する。この際、直流モータ151の作動につれ
てウォーム153が回転し、これに噛合されたウォーム
ギヤ158が回転すると共に、ピニオン158aには歯
19aが噛み合されているため、リングギヤ19が回転
すると、これに取り付けられたカバー部材14が回転さ
れるため、駆動輪11がベースプレート13を中心に回
転するようになる。
【0021】ところで、上記駆動輪11の回転時にベー
スプレート13とカバープレート14との間には、多数
のボール18aを装着されたリテーナ18が設けられて
いるため、上記カバープレート14はベースプレート1
3を中心にさらに円滑に回転され、特にベースプレート
13の低面及びカバープレート14の上部面には、図5
に示すごとく、ボール18aをガイドするためのガイド
溝13c、14cが形成されているため、カバープレー
ト14は揺れることなく、円滑に回転されるのである。
【0022】このようにして、磁石21及び位置感知セ
ンサ24が図8Bに示すごとく一致されると、その信号
を図示のない制御機に入力し、制御機により直流モータ
15は再び逆方向へ90°角度に回転して図8Cのごと
く駆動輪11を直進位置に停止させる。
【0023】この際、上記方向切換手段15の直流モー
タ151を90°角度に回転させたのは、磁石159か
ら出力される磁力線をベースプレート13上に装着され
た感知センサ22により検出して制御機に入力して判別
する。
【0024】このように、方向切換手段15の作動につ
れて駆動輪11の基準点が決められると、駆動手段16
の作動につれて前後進が行われるようになる。つまり、
直流モータ161の作動につれてウォーム162及び6
2に噛み合わされているウォームギヤ167を回転させ
ると共に、ピニオン167aを回転させることにより、
ピニオン167aに噛合されている動力伝達ギヤ118
を回転させる。
【0025】この際、動力伝達ギヤ118と、スプライ
ン結合された第1クラッチ120が回転されるなどによ
って、第1クラッチ120に噛み合わされている第2ク
ラッチ121がスプライン軸111aを回転させること
によって第1,2側板111,112が回転されて、駆
動輪11が前後進されるのである。
【0026】ところで、上記駆動輪11が、回転されて
いる状態で、外部からの衝撃などの過負荷が駆動輪11
に伝達されると、スプリング122により弾設された第
2クラッチ121がスプリング122の付勢力に対抗し
てスプリング122を圧縮させるため、スプライン軸1
11a上で第2クラッチ121がスライドし、第1クラ
ッチ120から切り離されることにより、第1クラッチ
120に介してウォームギヤ167,ウォーム162及
び直流モータ161に過負荷の伝達が遮断されるため、
上記駆動輪11は空回転をするようになる。
【0027】一方、左回転又は右回転時の方向切り換え
は、直流モータ151の作動によるウォームギヤ153
の回転数は、これと一体に回転される磁石159の回転
数を回転数感知センサ22bにより感知され図示のない
制御器にその検出信号を出力して、制御器により上記直
流モータ151の回転数を制御することにより、図9A
〜9Cに示すごとくカスタ12を中心にロボット本体1
0が回転し必要な角度だけ方向切り換えができる。
【0028】なお、上記方向切換手段15の作動につれ
て方向切り換えが終了されると、図9Dに示すごとく、
駆動輪11は初期の駆動状態の位置となり、前後進でき
る状態を保持する。
【0029】
【発明の効果】上述のように、この発明によるロボット
の駆動装置によれば、一つの駆動輪を制御して前後進及
び左右側への方向切り換えができるように構成されてい
るため、構造が簡単にして精密に作動できるばかりでな
く、構造の簡単によって組立容易、作業能率向上により
製造コストを顕著にダウンできる。
【0030】さらに、駆動装置の各種の性能試験など
を、組立てられた一つのユニットで検査でき、特性など
の検査が容易であり、かつ動力伝達がクラッチ手段によ
り行われるようにし、外部から過負荷が伝達される場
合、スプリングによりクラッチを遮断させ、スプリング
の弾力によりクラッチ機構の結合を遮断させ、動力伝達
手段の破損などによる故障の発生を未然に防止すること
によって寿命をさらに延長させ得るなどの種々の優れた
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のロボットの駆動装置の概略一部断面図
である。
【図2】 図2Aは、この発明の一実施例によるロボッ
トの外側面図であり、図2Bは、図2Aの低面図であ
る。
【図3】 この発明の一実施例によるロボット駆動装置
の分解斜視図である。
【図4】 この発明の一実施例によるロボット駆動装置
の側断面図である。
【図5】 図4における矢印A−A’線の部分側断面図
である。
【図6】 この発明に適用される駆動輪の分解斜視図で
ある。
【図7】 この発明に適用される駆動輪の結合断面図で
ある。
【図8】 図8A〜8Cは、この発明の実施例によるロ
ボットの駆動装置を装着されたロボットの初期状態の概
略説明図である。
【図9】 9A〜9D図は、この発明の実施例によるロ
ボットの駆動装置を装着された方向切り換え時の動作状
態の概略説明図である。
【符号の説明】
1,10 本体 2 駆動軸 3,6 第1,2ギヤ 5 駆動モータ 5a,153,162 ウォーム 7,167 ウォームギヤ 11 駆動輪 12 カスタ 13 ベースプレート 13C,14C ガイド溝 14 カバー部材 15 方向切換手段 16 駆動手段 18 リテーナ 18a ボール 19 リングギヤ 19a 歯 21,159 磁石 22 回転数感知センサ 24 位置感知センサ 25,26,165 ブラケット 32 蓋 33 固定ねじ 111,112 第1,2側板 111a スプライン軸 116 ゴムリング 118 動力伝達ギヤ 120,121 第1,2クラッチ 122 スプリング 123,124 ブッシング 126,127 ワシャー 151,161 直流モータ 158a ピニオン 167a ギヤ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動手段の作動につれて前後進及び方向
    が切り換えられるようになる自走式ロボットにおいて、
    上記ロボットの本体10に内装されるベースプレート1
    3と、上記ベースプレート13下側に回動できるように
    挿設されるカバープレート14と、上記ベースプレート
    13上側から上記カバープレート14上に一体に回転さ
    れるべく設けられたリングギヤ19と、上記カバープレ
    ート14低面に軸11aを介して回転自在に設けられ
    る。駆動輪11と、上記リングギヤ19を回動させるこ
    とにより駆動輪11を回転させる方向切換手段15と、
    上記カバープレート14の一側に結合され、上記駆動輪
    11を前後進させる駆動手段16とからなることを特徴
    とするロボット駆動装置。
  2. 【請求項2】 上記ベースプレート13と、カバー部材
    14との間には、上記方向切換手段15の作動につれ
    て、円滑に回転されるべく多数のボール18aが装着さ
    れたリテーナ18が設けられていることを特徴とする請
    求項1に記載のロボットの駆動装置。
  3. 【請求項3】 上記ベースプレート13及びカバープレ
    ート14には対向面に上記リテーナ18に装着されたボ
    ール18aをガイドするガイド溝13C,14Cが形成
    されていることを特徴とする請求項2に記載のロボット
    駆動装置。
  4. 【請求項4】 上記駆動輪11は、中心内側にスプライ
    ン軸111aが一体形成された第1側板111と、上記
    第1側板111に結合される第2側板112と、上記第
    1,2側板111,112の結合外周面に装着されて摩
    擦力を増大させるゴムリング116と、上記駆動手段1
    6から、動力伝達ギヤ18を介して回転力の伝達を受け
    る第1クラッチ120と、上記第1クラッチ120に対
    向されて外部からの過負荷を遮断するべくスプリング1
    22により、弾設されると共に、上記第1側板111の
    スプライン軸111a上にスライディングされるよう係
    合された第2クラッチ121とからなることを特徴とす
    る請求項1に記載のロボット駆動装置。
  5. 【請求項5】 上記方向切換手段15は、直流モータ1
    51と、上記直流モータ151の回転につれて、正逆回
    転されるモータ軸に一体形成されたウォーム153と、
    上記ベースプレート13一側に突設された一対の突起1
    55に夫々固定されるブラケット157と、ブラケット
    157に設けられた上記直流モータ151の回転につれ
    て回転されるウォーム153と噛合わされると共に、上
    記駆動輪11の方向を切り換えるべく上記リングギヤ1
    9外周面に形成された歯19aに噛合されるピニオン1
    58aを持つウォームギヤ158と、ベースプレート1
    3に設けられた回転数感知センサ22により、上記直流
    モータ151の回転数を感知するべく上記ウォーム15
    3の先端部に固着されて磁力線を生ずる磁石159とか
    らなることを特徴とする請求項1に記載のロボット駆動
    装置。
  6. 【請求項6】 上記駆動手段16は、直流モータ161
    と、上記直流モータ161の回転につれて正逆回転され
    るモータ軸に一体形成されたウォーム162と、上記カ
    バー部材14一側に固定スクリュー163により固定さ
    れ、上記直流モータ161を保持するブラケット165
    と、上記ブラケット165に設けられた上記直流モータ
    161の回転につれて回転されるウォーム162に噛合
    わされると共に、駆動輪11軸11aに固定され、上記
    駆動輪11を駆動させるべく設けられたギヤ167aを
    持つウォームギヤ167とからなることを特徴とする請
    求項1に記載のロボット駆動装置。
  7. 【請求項7】 上記リングギヤ19には、上記ベースプ
    レート13に装着された位置感知センサ24により駆動
    輪11の初期位置を感知するべく磁力線を生ずる磁石2
    1が付されたことを特徴とする請求項1に記載のロボッ
    ト駆動装置。
JP5245362A 1992-09-30 1993-09-30 ロボット駆動装置 Pending JPH06226678A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR199217959 1992-09-30
KR1019920017959A KR960000293B1 (ko) 1992-09-30 1992-09-30 로보트의 구동장치

Publications (1)

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ID=19340425

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5245362A Pending JPH06226678A (ja) 1992-09-30 1993-09-30 ロボット駆動装置

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US (1) US5432416A (ja)
JP (1) JPH06226678A (ja)
KR (1) KR960000293B1 (ja)
DE (1) DE4333375B4 (ja)
GB (1) GB2271092B (ja)

Cited By (1)

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