JPH06335879A - 産業用マニプレータ - Google Patents
産業用マニプレータInfo
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- JPH06335879A JPH06335879A JP11130793A JP11130793A JPH06335879A JP H06335879 A JPH06335879 A JP H06335879A JP 11130793 A JP11130793 A JP 11130793A JP 11130793 A JP11130793 A JP 11130793A JP H06335879 A JPH06335879 A JP H06335879A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数のアームを関節にて連結し、大型重量物
を取り扱うことのできる産業用マニプレータにおいて、
大型重量物を小回りのきくアームで作業者の思いどおり
に取り扱うことができ、しかも、精度、応答性、操作性
に優れた産業用マニプレータを提供することを目的とす
る。 【構成】 産業用マニプレータの関節の駆動源として電
動モータを用いるとともに水平アーム１１及び水平レバ
ー１５を含む平行リンクの駆動源である３軸モータ２６
を上部ユニット７に配設したものである。
を取り扱うことのできる産業用マニプレータにおいて、
大型重量物を小回りのきくアームで作業者の思いどおり
に取り扱うことができ、しかも、精度、応答性、操作性
に優れた産業用マニプレータを提供することを目的とす
る。 【構成】 産業用マニプレータの関節の駆動源として電
動モータを用いるとともに水平アーム１１及び水平レバ
ー１５を含む平行リンクの駆動源である３軸モータ２６
を上部ユニット７に配設したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は産業用マニプレータに関
し、特に垂直多関節のものに用いて有用なものである。
し、特に垂直多関節のものに用いて有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の産業用マニプレータは、一般に、
長いリーチで大まかな仕事をするという用途に用いられ
る。例えば、建設現場、鋳造工程等で利用される産業用
マニプレータは、大型重量物（１５０〜１５００ｋｇ
ｆ）を、長いリーチのアーム（アーム長３．５〜６ｍ）
でハンドリングする用途、例えば、大型グラインダでの
大型鋳物のバリ取り、ハンドリング、鋳物砂型の突き崩
し作業等を対象にしている。この為、従来の産業用マニ
プレータでは、多少の精度、応答性、操作性の悪さを我
慢し、関節の駆動源として油圧方式を採用している。
長いリーチで大まかな仕事をするという用途に用いられ
る。例えば、建設現場、鋳造工程等で利用される産業用
マニプレータは、大型重量物（１５０〜１５００ｋｇ
ｆ）を、長いリーチのアーム（アーム長３．５〜６ｍ）
でハンドリングする用途、例えば、大型グラインダでの
大型鋳物のバリ取り、ハンドリング、鋳物砂型の突き崩
し作業等を対象にしている。この為、従来の産業用マニ
プレータでは、多少の精度、応答性、操作性の悪さを我
慢し、関節の駆動源として油圧方式を採用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、産業用マ
ニプレータは、関節の駆動源として油圧方式を採用する
ため、電動モータに比べ同じ出力では、アクチュエータ
を小型化できるという利点はある。
ニプレータは、関節の駆動源として油圧方式を採用する
ため、電動モータに比べ同じ出力では、アクチュエータ
を小型化できるという利点はある。
【０００４】しかし、油圧方式を採用するため、次のよ
うな問題があった。 （１）油圧タンク、ポンプ等の設備と、加えて制御装置
を含めた設備のための電源が必要となるため、設備のス
ペース、コストが電動モータに比べて大きくなる。ま
た、配管も必要となり電動方式に比べて、設置場所等が
限定され、移設、レイアウト変更等にフレキシブルに対
応しづらい。
うな問題があった。 （１）油圧タンク、ポンプ等の設備と、加えて制御装置
を含めた設備のための電源が必要となるため、設備のス
ペース、コストが電動モータに比べて大きくなる。ま
た、配管も必要となり電動方式に比べて、設置場所等が
限定され、移設、レイアウト変更等にフレキシブルに対
応しづらい。
【０００５】（２）引火性があるため、火気、高熱等の
発生する作業環境の厳しい場所に適さない。また、関節
間で使用される油圧ホースも、火、熱に弱いため、作業
環境の厳しい場所の使用に耐えない。更に、シール等を
施しても、完全な油漏れは避けられないので、油漏れが
あってはいけないクリーンルーム、段ボール等の製品、
パレタイズ作業にも適さない。
発生する作業環境の厳しい場所に適さない。また、関節
間で使用される油圧ホースも、火、熱に弱いため、作業
環境の厳しい場所の使用に耐えない。更に、シール等を
施しても、完全な油漏れは避けられないので、油漏れが
あってはいけないクリーンルーム、段ボール等の製品、
パレタイズ作業にも適さない。
【０００６】（３）油圧方式では、アームを回動させる
ためには、例えば、油圧シリンダによる直線運動をラッ
クアンドピニオンにより、回転運動に変換する必要があ
り、そのための構造が大型となり、複雑となる。
ためには、例えば、油圧シリンダによる直線運動をラッ
クアンドピニオンにより、回転運動に変換する必要があ
り、そのための構造が大型となり、複雑となる。
【０００７】（４）油と油圧サーボバルブの特性からみ
ると、電動モータとサーボドライバに比べ、限界があ
り、例えば、位置繰り返し精度が、油圧で±２ｍｍ、電
動で±０．２ｍｍであるように、位置、力制御の応答性
が劣る。また、高度な制御（バイラテラル制御）を行う
ことも困難である。
ると、電動モータとサーボドライバに比べ、限界があ
り、例えば、位置繰り返し精度が、油圧で±２ｍｍ、電
動で±０．２ｍｍであるように、位置、力制御の応答性
が劣る。また、高度な制御（バイラテラル制御）を行う
ことも困難である。
【０００８】（５）油圧方式の場合、油漏れ、油量点
検、油交換等の保守、点検を頻繁に行う必要があり、電
動に比べて手間がかかる。本発明は、上記従来技術に鑑
みてなされたものであり、大型重量物を小回りのきくア
ームで作業者の思いどおりに取り扱うことができ、しか
も、精度、応答性、操作性に優れた産業用マニプレータ
を提供することを目的とする。
検、油交換等の保守、点検を頻繁に行う必要があり、電
動に比べて手間がかかる。本発明は、上記従来技術に鑑
みてなされたものであり、大型重量物を小回りのきくア
ームで作業者の思いどおりに取り扱うことができ、しか
も、精度、応答性、操作性に優れた産業用マニプレータ
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は、床面に配設した基台に対し水平面内を旋
回可能に形成した旋回台と、基端部を旋回台に、また先
端部を上部ユニットにそれぞれ回動可能に取付けた垂直
アームと、基端部を旋回台に、また先端部を上部ユニッ
トにそれぞれ回動可能に取付けて垂直アームとともに４
節の平行リンク機構を形成する垂直レバーと、基端部を
上部ユニットに回動可能に取付けた水平アームと、Ｌ字
状の折曲部を水平アームの先端部に回動可能に取付けた
手首部と、手首部から吊下するとともに先端部に搬送物
を把持する把持部を形成したハンド部とを具えたスレー
ブアームを有する産業用マニプレータにおいて、前記水
平アームと、上部ユニットに垂直に固着した一方のブラ
ケットと、基端部を一方のブラケットに回動可能に取付
けた水平レバーと、水平アーム及び水平レバーの先端部
間を回動可能に連結する前記手首部のブラケットとで形
成した４節の平行リンク機構を具えるとともに、この４
節のリンク機構の駆動源である電動モータを前記上部ユ
ニットに配設し、さらに各関節の駆動源を電動モータで
形成したスレーブアームを有することを特徴とする。
発明の構成は、床面に配設した基台に対し水平面内を旋
回可能に形成した旋回台と、基端部を旋回台に、また先
端部を上部ユニットにそれぞれ回動可能に取付けた垂直
アームと、基端部を旋回台に、また先端部を上部ユニッ
トにそれぞれ回動可能に取付けて垂直アームとともに４
節の平行リンク機構を形成する垂直レバーと、基端部を
上部ユニットに回動可能に取付けた水平アームと、Ｌ字
状の折曲部を水平アームの先端部に回動可能に取付けた
手首部と、手首部から吊下するとともに先端部に搬送物
を把持する把持部を形成したハンド部とを具えたスレー
ブアームを有する産業用マニプレータにおいて、前記水
平アームと、上部ユニットに垂直に固着した一方のブラ
ケットと、基端部を一方のブラケットに回動可能に取付
けた水平レバーと、水平アーム及び水平レバーの先端部
間を回動可能に連結する前記手首部のブラケットとで形
成した４節の平行リンク機構を具えるとともに、この４
節のリンク機構の駆動源である電動モータを前記上部ユ
ニットに配設し、さらに各関節の駆動源を電動モータで
形成したスレーブアームを有することを特徴とする。
【００１０】
【作用】電動モータにより関節を駆動するため、制御
性、応答性、位置精度が向上すると共に周辺装置が簡略
化することにより小型軽量化する。特に、水平アーム及
び水平レバーを含む平行リンクは上部ユニットに配設し
た電動モータにより効率良く駆動される。
性、応答性、位置精度が向上すると共に周辺装置が簡略
化することにより小型軽量化する。特に、水平アーム及
び水平レバーを含む平行リンクは上部ユニットに配設し
た電動モータにより効率良く駆動される。
【００１１】また、水平アームの姿勢の如何にかかわら
ず、この水平アームを含む平行リンク機構により上部ユ
ニットに固着した一方のブラケットと手首部のブラケッ
トとは常に平行になり、しかも一方のブラケットは一定
の姿勢で固定してあるので、手首部の姿勢も常に一定に
なる。
ず、この水平アームを含む平行リンク機構により上部ユ
ニットに固着した一方のブラケットと手首部のブラケッ
トとは常に平行になり、しかも一方のブラケットは一定
の姿勢で固定してあるので、手首部の姿勢も常に一定に
なる。
【００１２】また、オペレータがマスターアームの操作
部を掴んでこのマスターアームを操作することにより、
スレーブアームはマスターアームと相似形状を保持する
よう自動的に移動する。
部を掴んでこのマスターアームを操作することにより、
スレーブアームはマスターアームと相似形状を保持する
よう自動的に移動する。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００１４】図１は本実施例に係る垂直多関節の産業用
マニプレータのうちスレーブアームを抽出してその基本
構成を示す説明図である。同図に示すように、旋回台１
は、床面２に設置してある基台３に対し１軸モータ（図
示せず）により水平面内を回動可能に構成してある。
マニプレータのうちスレーブアームを抽出してその基本
構成を示す説明図である。同図に示すように、旋回台１
は、床面２に設置してある基台３に対し１軸モータ（図
示せず）により水平面内を回動可能に構成してある。
【００１５】垂直アーム４は、その基端部を、旋回台１
で支持して２軸モータ（図示せず）により回動する回動
軸５に固定するとともに、その先端部を、上部ユニット
７で支持して３軸モータ（図示せず）により回動する回
動軸６に固定してある。垂直レバー８は、その基端部
を、軸９を介して旋回台１に、またその先端部を、軸１
０を介して上部ユニット７にそれぞれ回動可能に取付け
てある。すなわち、旋回台１、上部ユニット７、垂直ア
ーム４、垂直レバー８、回動軸５，６及び軸９，１０に
より４節の平行リンク機構を形成している。
で支持して２軸モータ（図示せず）により回動する回動
軸５に固定するとともに、その先端部を、上部ユニット
７で支持して３軸モータ（図示せず）により回動する回
動軸６に固定してある。垂直レバー８は、その基端部
を、軸９を介して旋回台１に、またその先端部を、軸１
０を介して上部ユニット７にそれぞれ回動可能に取付け
てある。すなわち、旋回台１、上部ユニット７、垂直ア
ーム４、垂直レバー８、回動軸５，６及び軸９，１０に
より４節の平行リンク機構を形成している。
【００１６】水平アーム１１は、その途中を、前記回動
軸６に固定し、上部ユニット７に対して回動可能に構成
してある。カウンタウェイト１２は水平アーム１１の基
端部に固定してある。また、水平アーム１１の先端部に
は、Ｌ字状の手首部１３が軸１４を介して回動可能に取
付けてある。水平レバー１５はその両端部を軸１６，１
７にそれぞれ回動可能に取付けてある。このとき、軸１
６は、基端部を上部ユニット７に垂直に固着してあるブ
ラケット１８の先端部に、また軸１７は、手首部１３の
ブラケット１３ａの先端部にそれぞれ回動可能に取付け
てある。すなわち、回動軸６、軸１４，１６，１７、ブ
ラケット１３ａ，１８、水平アーム１１及び水平レバー
１５により４節の平行リンク機構を形成している。
軸６に固定し、上部ユニット７に対して回動可能に構成
してある。カウンタウェイト１２は水平アーム１１の基
端部に固定してある。また、水平アーム１１の先端部に
は、Ｌ字状の手首部１３が軸１４を介して回動可能に取
付けてある。水平レバー１５はその両端部を軸１６，１
７にそれぞれ回動可能に取付けてある。このとき、軸１
６は、基端部を上部ユニット７に垂直に固着してあるブ
ラケット１８の先端部に、また軸１７は、手首部１３の
ブラケット１３ａの先端部にそれぞれ回動可能に取付け
てある。すなわち、回動軸６、軸１４，１６，１７、ブ
ラケット１３ａ，１８、水平アーム１１及び水平レバー
１５により４節の平行リンク機構を形成している。
【００１７】ハンド部１９は、その上端部を回動軸２０
を介して４軸モータ（図示せず）により回動可能に手首
部１３に取付けて垂下するとともに、先端部である把持
部１９ａと基端部１９ｂとからなり、把持部１９ａが５
軸モータ（図示せず）により図示の状態で水平面内を回
動可能に構成してある。
を介して４軸モータ（図示せず）により回動可能に手首
部１３に取付けて垂下するとともに、先端部である把持
部１９ａと基端部１９ｂとからなり、把持部１９ａが５
軸モータ（図示せず）により図示の状態で水平面内を回
動可能に構成してある。
【００１８】かかるスレーブアームは、オペレータによ
るマスターアーム（図示せず）の操作に対応して動作す
ることにより把持部１９ａで搬送部を把んで所定位置迄
搬送するものであるが、このときの動作は次の通りであ
る。
るマスターアーム（図示せず）の操作に対応して動作す
ることにより把持部１９ａで搬送部を把んで所定位置迄
搬送するものであるが、このときの動作は次の通りであ
る。
【００１９】１軸モータの駆動により旋回台１が基台３
に対し水平面内を回動する。
に対し水平面内を回動する。
【００２０】２軸モータの駆動により回動軸５が回動
し、垂直アーム４を含む平行リンク機構が動作して垂直
アーム４及び垂直レバー８が垂直面内を回動する結果、
上部ユニット７が垂直面内を移動する。
し、垂直アーム４を含む平行リンク機構が動作して垂直
アーム４及び垂直レバー８が垂直面内を回動する結果、
上部ユニット７が垂直面内を移動する。
【００２１】３軸モータの駆動により回動軸６が回動
し、水平アーム１１を含む平行リンク機構が動作して水
平アーム１１及び水平レバー１５が垂直面内を回動する
結果、手首部１３及びハンド部１９が垂直面内を移動す
る。このとき、ブラケット１３ａ，１８は平行であり、
しかもブラケット１８は垂直であるため、ブラケット１
３ａも同様に常に垂直となる。すなわち、手首部１３の
姿勢は常に一定に保持される（図１の状態から回動軸
５，６が回動した状態である図２参照）。
し、水平アーム１１を含む平行リンク機構が動作して水
平アーム１１及び水平レバー１５が垂直面内を回動する
結果、手首部１３及びハンド部１９が垂直面内を移動す
る。このとき、ブラケット１３ａ，１８は平行であり、
しかもブラケット１８は垂直であるため、ブラケット１
３ａも同様に常に垂直となる。すなわち、手首部１３の
姿勢は常に一定に保持される（図１の状態から回動軸
５，６が回動した状態である図２参照）。
【００２２】４軸モータの駆動により回動軸２０が回動
し、ハンド部１９が垂直面内を回動する。また、５軸モ
ータの駆動により把持部１９ａが水平面内を回動する。
し、ハンド部１９が垂直面内を回動する。また、５軸モ
ータの駆動により把持部１９ａが水平面内を回動する。
【００２３】かかる１軸〜５軸モータの駆動による各部
の移動により把持部１９ａを所定位置から所定位置へ移
動させる。
の移動により把持部１９ａを所定位置から所定位置へ移
動させる。
【００２４】図３は、図１に示すスレーブアームを有す
る本実施例に係る産業用マニプレータを有する右側面
図、図４はその背面図、図５はその平面図である。これ
ら図３〜図５中、図１及び図２と同一部分には同一番号
を付し重複する説明は省略する。
る本実施例に係る産業用マニプレータを有する右側面
図、図４はその背面図、図５はその平面図である。これ
ら図３〜図５中、図１及び図２と同一部分には同一番号
を付し重複する説明は省略する。
【００２５】図３〜図５に示すように、旋回台１には運
転席２１、マスターアーム２２及びジョイステックレバ
ー２３が配設してある。旋回台１を回動する１軸モータ
は、基台３内に収納してある。垂直アーム４を回動する
２軸モータ２４は、支持部２５を介して旋回台１に配設
してある。水平アーム１１を回動する３軸モータ２６は
上部ユニット７に配設してある。ハンド部１９を垂直面
内で回動する４軸モータ２７は、手首部１３に水平に突
出して配設してある。把持部１９ａを水平面内で回動す
る５軸モータ２８は、手首部１３に垂直に突出して配設
してある。
転席２１、マスターアーム２２及びジョイステックレバ
ー２３が配設してある。旋回台１を回動する１軸モータ
は、基台３内に収納してある。垂直アーム４を回動する
２軸モータ２４は、支持部２５を介して旋回台１に配設
してある。水平アーム１１を回動する３軸モータ２６は
上部ユニット７に配設してある。ハンド部１９を垂直面
内で回動する４軸モータ２７は、手首部１３に水平に突
出して配設してある。把持部１９ａを水平面内で回動す
る５軸モータ２８は、手首部１３に垂直に突出して配設
してある。
【００２６】上述の１軸〜５軸モータで回動する旋回台
１、垂直アーム４、水平アーム１１、ハンド部１９及び
把持部１９ａの回動中心を図３〜図５中にそれぞれ
Ｏ1 ，Ｏ 2 ，Ｏ3 ，Ｏ4 ，Ｏ5 で示す。
１、垂直アーム４、水平アーム１１、ハンド部１９及び
把持部１９ａの回動中心を図３〜図５中にそれぞれ
Ｏ1 ，Ｏ 2 ，Ｏ3 ，Ｏ4 ，Ｏ5 で示す。
【００２７】マスターアーム２２は、スレーブアームと
相似形に形成してあり、このマスターアーム２２をオペ
レータが操作することによりスレーブアームがマスター
アームと相似形となるように制御される。ジョイステッ
クレバー２３は、これをオペレータが前後に倒すことに
より旋回台１を大きく、高速度で左右方向に回動するた
めのものである。マスターアーム２２は運転席２１のオ
ペレータが右手で操作するように運転席２１の右側に、
ジョイステックレバー２３は前記オペレータが左手で操
作するように運転席２１の左側にそれぞれ配設してあ
る。
相似形に形成してあり、このマスターアーム２２をオペ
レータが操作することによりスレーブアームがマスター
アームと相似形となるように制御される。ジョイステッ
クレバー２３は、これをオペレータが前後に倒すことに
より旋回台１を大きく、高速度で左右方向に回動するた
めのものである。マスターアーム２２は運転席２１のオ
ペレータが右手で操作するように運転席２１の右側に、
ジョイステックレバー２３は前記オペレータが左手で操
作するように運転席２１の左側にそれぞれ配設してあ
る。
【００２８】図６は、図３に示す産業用マニプレータの
マスターアーム２２を抽出・拡大して示す右側面図、図
７はその背面図、図８はその平面図である。
マスターアーム２２を抽出・拡大して示す右側面図、図
７はその背面図、図８はその平面図である。
【００２９】図６〜図８に示すように、マスターアーム
２２は、スレーブアームの各構成部品に対応する各部品
をスレーブアームと同様の結合関係を保ちながら相似形
に構成したものである。すなわち、アーム及びレバーの
長さはスレーブアームに相似で、関節回動範囲はスレー
ブアームと等しく構成してある。
２２は、スレーブアームの各構成部品に対応する各部品
をスレーブアームと同様の結合関係を保ちながら相似形
に構成したものである。すなわち、アーム及びレバーの
長さはスレーブアームに相似で、関節回動範囲はスレー
ブアームと等しく構成してある。
【００３０】図６〜図８中、３３は旋回台１に対応する
旋回部、３４は垂直アーム４に対応する垂直アーム、３
５，３６，３９，４０，４４，４６，４７，５０は回動
軸５，６，２０及び軸９，１０，１４，１６，１７にそ
れぞれ対応する軸、３７は上部ユニット７に対応する上
部ユニット、３８は垂直レバー８に対応する垂直レバ
ー、４１は水平アーム１１に対応する水平アーム、４２
はカウンタウエイト１２に対応するカウンタウエイト、
４３は手首部１３に対応する手首部、４３ａはブラケッ
ト１３ａに対応するブラケット、４５は水平レバー１５
に対応する水平レバー、４８はブラケット１８に対応す
るブラケットである。
旋回部、３４は垂直アーム４に対応する垂直アーム、３
５，３６，３９，４０，４４，４６，４７，５０は回動
軸５，６，２０及び軸９，１０，１４，１６，１７にそ
れぞれ対応する軸、３７は上部ユニット７に対応する上
部ユニット、３８は垂直レバー８に対応する垂直レバ
ー、４１は水平アーム１１に対応する水平アーム、４２
はカウンタウエイト１２に対応するカウンタウエイト、
４３は手首部１３に対応する手首部、４３ａはブラケッ
ト１３ａに対応するブラケット、４５は水平レバー１５
に対応する水平レバー、４８はブラケット１８に対応す
るブラケットである。
【００３１】操作部５１は軸５０を介して手首部４３
に、垂直面内を回動可能に取付けてある。また、この操
作部５１の頂部には、水平面内を回動するハンド操作部
５１ａが設けてあり、このハンド操作部５１ａを回動す
ることにより５軸モータ２８（図３参照）でハンド部１
９を回動させる。操作部５１に配設してあるハンド開閉
スイッチ５２、操作スイッチ５３は、その操作によりハ
ンド部１９（図３参照）の把持部１９ａの開閉を行なう
とともに、スレーブアームの制御操作を起動することが
できる。
に、垂直面内を回動可能に取付けてある。また、この操
作部５１の頂部には、水平面内を回動するハンド操作部
５１ａが設けてあり、このハンド操作部５１ａを回動す
ることにより５軸モータ２８（図３参照）でハンド部１
９を回動させる。操作部５１に配設してあるハンド開閉
スイッチ５２、操作スイッチ５３は、その操作によりハ
ンド部１９（図３参照）の把持部１９ａの開閉を行なう
とともに、スレーブアームの制御操作を起動することが
できる。
【００３２】このとき、旋回部３３は、旋回台１に、水
平面内を回動可能に配設してある。垂直アーム３４、垂
直レバー３８、水平アーム４１、水平レバー４５及び操
作部５１は、軸３５，３９，３６，４６，５０を回動中
心として垂直面内を回動し得るように構成してある。こ
のときの各回動中心を図６中にＯ6 ，Ｏ7 ，Ｏ8 ，
Ｏ 9 ，Ｏ10の符号を付して示す。また、軸４０，４４，
４７の各中心を図６中にＯ 11，Ｏ12，Ｏ13の符号を付し
て示す。
平面内を回動可能に配設してある。垂直アーム３４、垂
直レバー３８、水平アーム４１、水平レバー４５及び操
作部５１は、軸３５，３９，３６，４６，５０を回動中
心として垂直面内を回動し得るように構成してある。こ
のときの各回動中心を図６中にＯ6 ，Ｏ7 ，Ｏ8 ，
Ｏ 9 ，Ｏ10の符号を付して示す。また、軸４０，４４，
４７の各中心を図６中にＯ 11，Ｏ12，Ｏ13の符号を付し
て示す。
【００３３】マスターアーム２２における各部の回動量
は、各軸毎に設けたポテンショメータ５４，５５，５
６，５７，５８により検出する。かくして、これら１〜
５軸ポテンショメータ５４〜５８の検出信号に基づき制
御部を介してスレーブアームの１軸モータ、２軸モータ
２４、３軸モータ２６、４軸モータ２７及び５軸モータ
２８（図３参照）を駆動するように構成してある。
は、各軸毎に設けたポテンショメータ５４，５５，５
６，５７，５８により検出する。かくして、これら１〜
５軸ポテンショメータ５４〜５８の検出信号に基づき制
御部を介してスレーブアームの１軸モータ、２軸モータ
２４、３軸モータ２６、４軸モータ２７及び５軸モータ
２８（図３参照）を駆動するように構成してある。
【００３４】引張りバネ５９は、その両端部を旋回部３
３と上部ユニット３７とに係止してあり、通常時（非操
作時）には垂直アーム３４及び垂直レバー３８を、垂直
状態に保持するように構成してある。カウンタウエイト
４２は、水平アーム４１の基端部に固着してあり、通常
時には水平アーム４１を基本姿勢である水平状態に保持
するように構成してある。さらに旋回部３３及び操作部
５１には、それぞれ捩りバネ（図示せず）が介装してあ
り、各部の操作力に抗して旋回部３３、ハンド操作部５
１ａが原点位置に復帰するように旋回部３３及びハンド
操作部５１ａをその回動軸回りに水平面内で回動すると
ともに、操作部５１が原点位置に復帰するように操作部
５１をその回動軸回りに垂直面内で回動するように構成
してある。
３と上部ユニット３７とに係止してあり、通常時（非操
作時）には垂直アーム３４及び垂直レバー３８を、垂直
状態に保持するように構成してある。カウンタウエイト
４２は、水平アーム４１の基端部に固着してあり、通常
時には水平アーム４１を基本姿勢である水平状態に保持
するように構成してある。さらに旋回部３３及び操作部
５１には、それぞれ捩りバネ（図示せず）が介装してあ
り、各部の操作力に抗して旋回部３３、ハンド操作部５
１ａが原点位置に復帰するように旋回部３３及びハンド
操作部５１ａをその回動軸回りに水平面内で回動すると
ともに、操作部５１が原点位置に復帰するように操作部
５１をその回動軸回りに垂直面内で回動するように構成
してある。
【００３５】かくして、マスターアーム２２の操作部５
１を手６０で把持して所定の操作を行なった後、この手
６０を離すことにより各部は原点位置に復帰し、基本姿
勢を保持するように構成してある。
１を手６０で把持して所定の操作を行なった後、この手
６０を離すことにより各部は原点位置に復帰し、基本姿
勢を保持するように構成してある。
【００３６】図９は、図３に示す産業用マニプレータの
ジョイステックレバー部分を抽出・拡大して示す右側面
図である。同図に示すように、ジョイステックレバー２
３は、旋回台１に立設した支柱６１の上端に固着してあ
り、そのレバー部２３ａを前後に倒して所定の操作を行
なうように構成してある。
ジョイステックレバー部分を抽出・拡大して示す右側面
図である。同図に示すように、ジョイステックレバー２
３は、旋回台１に立設した支柱６１の上端に固着してあ
り、そのレバー部２３ａを前後に倒して所定の操作を行
なうように構成してある。
【００３７】上記実施例において、オペレータは運転席
２１に着席してマスターアーム２２若しくはジョイステ
ックレバー２３を操作する。すなわち、マスターアーム
２２の操作スイッチ５３を押した状態でジョイステック
レバー２３を前後に倒すことにより制御部（図示せず）
を介して１軸モータが駆動される結果、旋回台１は大き
く、迅速に水平面内を回動する。
２１に着席してマスターアーム２２若しくはジョイステ
ックレバー２３を操作する。すなわち、マスターアーム
２２の操作スイッチ５３を押した状態でジョイステック
レバー２３を前後に倒すことにより制御部（図示せず）
を介して１軸モータが駆動される結果、旋回台１は大き
く、迅速に水平面内を回動する。
【００３８】一方、オペレータがマスターアーム２２の
操作部５１を把持して旋回部３３を回動することによ
り、このときの回動量を１軸ポテンショメータ５４で検
出する結果、前記制御部を介して１軸モータが駆動さ
れ、旋回部３３の回動量に応じて旋回台１を旋回する。
操作部５１を把持して旋回部３３を回動することによ
り、このときの回動量を１軸ポテンショメータ５４で検
出する結果、前記制御部を介して１軸モータが駆動さ
れ、旋回部３３の回動量に応じて旋回台１を旋回する。
【００３９】以下、同様にオペレータの操作により垂直
アーム３４、水平アーム４１、操作部５１及びハンド操
作部５１ａを回動・操作することにより、このときの回
動量を２軸〜５軸ポテンショメータ５５，５６，５７，
５８で検出する結果、前記制御部を介して２軸〜５軸モ
ータ２４，２６，２７，２８が駆動され、垂直アーム３
４、水平アーム４１、操作部５１及びハンド操作部５１
ａの回動量に応じて垂直アーム４、水平アーム１１、ハ
ンド部１９及び把持部１９ａをそれぞれ回動する。
アーム３４、水平アーム４１、操作部５１及びハンド操
作部５１ａを回動・操作することにより、このときの回
動量を２軸〜５軸ポテンショメータ５５，５６，５７，
５８で検出する結果、前記制御部を介して２軸〜５軸モ
ータ２４，２６，２７，２８が駆動され、垂直アーム３
４、水平アーム４１、操作部５１及びハンド操作部５１
ａの回動量に応じて垂直アーム４、水平アーム１１、ハ
ンド部１９及び把持部１９ａをそれぞれ回動する。
【００４０】このとき、ブラケット１３ａは常に垂直な
ブラケット１８と平行になり水平アーム１１及び水平レ
バー１５の姿勢の如何にかかわらず常に一定の姿勢を保
持する。また、搬送物を把持するときにはオペレータが
ハンド開閉スイッチ５２を押すことによりこれを行な
う。
ブラケット１８と平行になり水平アーム１１及び水平レ
バー１５の姿勢の如何にかかわらず常に一定の姿勢を保
持する。また、搬送物を把持するときにはオペレータが
ハンド開閉スイッチ５２を押すことによりこれを行な
う。
【００４１】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明では関節を電動により駆動するように
したので、制御性、応答性、位置精度が向上すると共に
周辺装置が簡略化することにより小型軽量化する。ま
た、低故障率であり、保守、点検の手間が省けるという
利点もある。特に、水平アーム及び水平レバーを含む平
行リンクには上部ユニットに配設した電動モータにより
効力良く駆動力が伝達される。
たように、本発明では関節を電動により駆動するように
したので、制御性、応答性、位置精度が向上すると共に
周辺装置が簡略化することにより小型軽量化する。ま
た、低故障率であり、保守、点検の手間が省けるという
利点もある。特に、水平アーム及び水平レバーを含む平
行リンクには上部ユニットに配設した電動モータにより
効力良く駆動力が伝達される。
【００４２】さらに、上部ユニットに垂直に設けたブラ
ケットと手首部のブラケットとの平行関係が保持され、
４節の平行リンク機構により手首部の姿勢を一定に保持
するようにしたので、この手首部を一定に保持するため
の特別な制御を行なうことなく、簡単な機構で手首部の
一定姿勢を保持し得る。また、マスターアームはスレー
ブアームと相似形としたので操作性も向上する。
ケットと手首部のブラケットとの平行関係が保持され、
４節の平行リンク機構により手首部の姿勢を一定に保持
するようにしたので、この手首部を一定に保持するため
の特別な制御を行なうことなく、簡単な機構で手首部の
一定姿勢を保持し得る。また、マスターアームはスレー
ブアームと相似形としたので操作性も向上する。
【図１】本発明の実施例に係る垂直多関節の産業用マニ
プレータのうちスレーブアームを抽出してその基本構成
を示す説明図である。
プレータのうちスレーブアームを抽出してその基本構成
を示す説明図である。
【図２】図１に示すスレーブアームを駆動した場合の１
つの姿勢を示す説明図である。
つの姿勢を示す説明図である。
【図３】図１に示すスレーブアームを有する本実施例に
係る産業用マニプレータを有する右側面図である。
係る産業用マニプレータを有する右側面図である。
【図４】図３の背面図である。
【図５】図３の平面図である。
【図６】図３に示す産業用マニプレータのマスターアー
ムを抽出・拡大して示す右側面図である。
ムを抽出・拡大して示す右側面図である。
【図７】図６の背面図である。
【図８】図６の平面図である。
【図９】図３に示す産業用マニプレータのジョイステッ
クレバー部分を抽出・拡大して示す右側面図である。
クレバー部分を抽出・拡大して示す右側面図である。
１ 旋回台 ２ 床面 ３ 基台 ４ 垂直アーム ５ 回動軸 ６ 回動軸 ７ 上部ユニット ８ 垂直レバー ９ 軸 １０ 軸 １１ 水平アーム １２ カウンタウエイト １３ 手首部 １３ａ ブラケット １４ 軸 １５ 水平レバー １６ 軸 １７ 軸 １８ ブラケット １９ ハンド部 １９ａ 把持部 １９ｂ 基端部 ２０ 回動軸 ２１ 運転席 ２２ マスターアーム ２３ ジョイステックレバー ２６ ３軸モータ ３３ 旋回部 ３４ 垂直アーム ３５ 回動軸 ３６ 回動軸 ３７ 上部ユニット ３８ 垂直レバー ３９ 軸 ４０ 軸 ４１ 水平アーム ４２ カウンタウエイト ４３ 手首部 ４３ａ ブラケット ４４ 軸 ４５ 水平レバー ４６ 軸 ４７ 軸 ４８ ブラケット
Claims (1)
- 【請求項１】 床面に配設した基台に対し水平面内を旋
回可能に形成した旋回台と、基端部を旋回台に、また先
端部を上部ユニットにそれぞれ回動可能に取付けた垂直
アームと、基端部を旋回台に、また先端部を上部ユニッ
トにそれぞれ回動可能に取付けて垂直アームとともに４
節の平行リンク機構を形成する垂直レバーと、基端部を
上部ユニットに回動可能に取付けた水平アームと、Ｌ字
状の折曲部を水平アームの先端部に回動可能に取付けた
手首部と、手首部から吊下するとともに先端部に搬送物
を把持する把持部を形成したハンド部とを具えたスレー
ブアームを有する産業用マニプレータにおいて、 前記水平アームと、上部ユニットに垂直に固着した一方
のブラケットと、基端部を一方のブラケットに回動可能
に取付けた水平レバーと、水平アーム及び水平レバーの
先端部間を回動可能に連結する前記手首部のブラケット
とで形成した４節の平行リンク機構を具えるとともに、
この４節のリンク機構の駆動源である電動モータを前記
上部ユニットに配設し、さらに各関節の駆動源を電動モ
ータで形成したスレーブアームを有することを特徴とす
る産業用マニプレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111307A JP2620488B2 (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | マスター・スレーブ形の産業用マニプレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111307A JP2620488B2 (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | マスター・スレーブ形の産業用マニプレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335879A true JPH06335879A (ja) | 1994-12-06 |
| JP2620488B2 JP2620488B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=14557914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5111307A Expired - Lifetime JP2620488B2 (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | マスター・スレーブ形の産業用マニプレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2620488B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008110413A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 日常生活支援ロボットアーム装置 |
| JP2008142829A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 日常生活支援マニピュレータ装置 |
| RU2667938C2 (ru) * | 2012-10-23 | 2018-09-25 | Когниботикс Аб | Способ и система определения по меньшей мере одной характеристики сочленения |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6044281A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-09 | 株式会社ダイフク | 流体圧制御ロボット |
| JPS61249287A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-06 | 日産自動車株式会社 | 関節型産業用ロボツト |
-
1993
- 1993-05-13 JP JP5111307A patent/JP2620488B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6044281A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-09 | 株式会社ダイフク | 流体圧制御ロボット |
| JPS61249287A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-06 | 日産自動車株式会社 | 関節型産業用ロボツト |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008110413A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 日常生活支援ロボットアーム装置 |
| JP2008142829A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 日常生活支援マニピュレータ装置 |
| RU2667938C2 (ru) * | 2012-10-23 | 2018-09-25 | Когниботикс Аб | Способ и система определения по меньшей мере одной характеристики сочленения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2620488B2 (ja) | 1997-06-11 |
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