JPH07195279A - Master arm - Google Patents

Master arm

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Publication number
JPH07195279A
JPH07195279A JP35233093A JP35233093A JPH07195279A JP H07195279 A JPH07195279 A JP H07195279A JP 35233093 A JP35233093 A JP 35233093A JP 35233093 A JP35233093 A JP 35233093A JP H07195279 A JPH07195279 A JP H07195279A
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JP
Japan
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arm
wrist
bevel gear
manipulator
axis
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Pending
Application number
JP35233093A
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Japanese (ja)
Inventor
Taizo Ito
泰三 伊藤
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To secure a master arm equipped with a wrist operating member that is excellent in operability and, what is more, there is no erroneous motion in a manipulator. CONSTITUTION:Since a knob 80 is of spherical form, an operator is simply holdable from every direction, conductive to an improvement in operability. In addition, a turning angle and a turning direction around an axis L1 of a second arm 78 of this knob 80 are judged by both symmetrical reversible two- way turning patterns and also a turning angle and a turning direction around an axis L2 orthogonal with the axis of the second arm 78 by two-way turning patterns to the same direction of two potensiometers 98 and 100, respectively. Likewise, since only two axial movements of a wrist of the operator are outputted to a controller as an operating signal, such a possibility that a manipulator might do its erroneous motion and thereby its upper arm part is shifted will in no case occur.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マニピュレータ操作用
のマスタアームに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a master arm for manipulating a manipulator.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6及び図7に示すように、マニピュレ
ータ14の操作用の一つとして、操作者Oの腕の動きに
追従するマスタアーム110がある。このマスタアーム
110は、操作者Oの上腕112の動きに応じて作動す
る上腕操作用部材114、前腕116の動きに応じて作
動する前腕操作用部材118、及び手首120の動きに
応じて作動する手首操作用部材122を備えており、各
操作用部材の作動信号をコントローラに出力し、人間の
腕的な動きをするマニピュレータ14を制御するように
なっている。
2. Description of the Related Art As shown in FIGS. 6 and 7, one of the operations for manipulator 14 is a master arm 110 that follows the movement of an operator O's arm. The master arm 110 operates in response to movements of the upper arm 112, which operates in response to movement of the upper arm 112 of the operator O, forearm operation member 118 which operates in response to movement of the forearm 116, and wrist 120. The wrist operation member 122 is provided, and the operation signal of each operation member is output to the controller to control the manipulator 14 that moves like a human arm.

【0003】ところで、マニピュレータ14の手首部1
24を上方に旋回させたい場合、操作者Oの手首120
を上方にひねって、マスタアーム110の手首操作用部
材122を上方に旋回させるのであるが、人間の筋力特
性として肘Eが同時に後方へ移動してしまう(2点鎖線
で表示)。これに伴い上腕操作用部材114も後方に移
動し、マニピュレータ14の上腕部126までも後方に
移動するという誤差動を生じてしまう(2点鎖線で表
示)。
By the way, the wrist portion 1 of the manipulator 14
When it is desired to turn the upper part 24 upward, the wrist 120 of the operator O
Is twisted upward to turn the wrist operating member 122 of the master arm 110 upward, but the elbow E simultaneously moves backward as a human muscle characteristic (indicated by a chain double-dashed line). Along with this, the upper arm operating member 114 also moves rearward, causing an error motion that the upper arm 126 of the manipulator 14 also moves rearward (indicated by a two-dot chain line).

【0004】これに対処すべく、図8に示すように、操
作者Oが把持する握り部128を半円状のガイドフレー
ム130で支持し、このガイドフレーム130を前腕操
作用部材118(図6参照)から下方へ延設する支柱1
32へ旋回可能に取付けた手首操作用部材134も提案
されている。
In order to deal with this, as shown in FIG. 8, the grip portion 128 held by the operator O is supported by a semicircular guide frame 130, and the guide frame 130 is supported by the forearm operating member 118 (FIG. 6). Strut 1 extending downward from
A wrist operating member 134 rotatably attached to 32 is also proposed.

【0005】この手首操作用部材134では、操作者O
の肘Eの動きが支柱132に伝わらず、手首120のひ
ねりに応じた作動信号しかコントローラに出力されない
構造となっているので、マニピュレータ14が誤差動す
ることはないが、一々ガイドフレーム130に指を通し
て握り部128を把持しなければならず、作業性が余り
よくない。また、操作者の動きに的確に追従する操作用
グローブ等を装着することも考えられるが、作業時に装
着するのが面倒である。
With this wrist operating member 134, the operator O
Since the movement of the elbow E of the robot is not transmitted to the support column 132, and only the operation signal corresponding to the twist of the wrist 120 is output to the controller, the manipulator 14 does not move due to an error, but the manipulator 14 does not move to the guide frame 130 one by one. The grip portion 128 must be gripped through the through hole, and workability is not so good. Further, it is conceivable to wear an operating glove or the like that accurately follows the movement of the operator, but it is troublesome to wear it during work.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮して、作業性が良く、マニピュレータに誤差動が生じ
ない手首操作用部材を備えたマスタアームを提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In consideration of the above facts, it is an object of the present invention to provide a master arm having a wrist manipulating member which has good workability and does not cause an error motion in a manipulator.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係るマスタアー
ムは、人間の腕的な動きをするマニピュレータを操作す
るマスタアームにおいて、前記マニピュレータの腕部操
作用のアームの先端に取付けられた第1の傘歯車と、回
転中心が前記アームの軸線と直交するように配設され前
記第1の傘歯車と噛み合う一対の第2の傘歯車と、前記
第2の傘歯車を回転可能に保持する保持部と、前記保持
部に配設され回転軸が前記第2の傘歯車の軸部に連結さ
れた角度検出センサと、前記保持部と連結され前記第1
の傘歯車及び第2の傘歯車を収容する中空球形の手首操
作体と、前記手首操作体に形成され前記アームの軸線と
直交する軸線に対して手首操作体を回転可能とする長孔
と、を有することを特徴としている。
A master arm according to the present invention is a master arm for operating a manipulator that moves like a human arm, and is a first arm attached to a tip of an arm for operating an arm portion of the manipulator. Bevel gears, a pair of second bevel gears arranged so that the center of rotation is orthogonal to the axis of the arm, and meshing with the first bevel gear, and a holder for rotatably holding the second bevel gear. Section, an angle detection sensor disposed on the holding section and having a rotation shaft connected to the shaft section of the second bevel gear, and the first section connected to the holding section.
A hollow spherical wrist operating body for accommodating the bevel gear and the second bevel gear, and an elongated hole formed in the wrist operating body for allowing the wrist operating body to rotate with respect to an axis orthogonal to the axis of the arm. It is characterized by having.

【0008】[0008]

【作用】上記構成のマスタアームでは、手首操作体が球
形となっているので、操作者がどの方向からでも簡単に
把持でき、作業性が向上する。また、この手首操作体
は、アームの軸線を中心として回転可能で、また、長孔
によって、アームに干渉されずにアームの軸線と直交す
る軸線に対して回転可能となっている。このような球形
の手首操作体を操作することにより、操作者の手首の2
軸方向の動きだけが、作動信号としてコントローラに出
力されるので、マニピュレータが誤差動して上腕部が移
動するようなことがない。
In the master arm having the above structure, since the wrist operation body is spherical, the operator can easily grasp it from any direction and the workability is improved. The wrist operating body is rotatable about the axis of the arm, and the elongated hole is rotatable about the axis orthogonal to the axis of the arm without interference with the arm. By operating such a spherical wrist operating body, the operator's wrist
Since only the movement in the axial direction is output to the controller as an operation signal, the manipulator does not move in error and the upper arm does not move.

【0009】ここで、手首操作体をアームの軸線を中心
として回転させると、第1の傘歯車と噛み合う第2の傘
歯車が互いに反対方向へ回転する。この第2の傘歯車の
回転角度と左右反対の回転方向により、角度検出センサ
が手首操作体の回転角度と2通りの回転パターンを検出
して、コントローラに出力する。
When the wrist operating body is rotated about the axis of the arm, the second bevel gears meshing with the first bevel gears rotate in opposite directions. The angle detection sensor detects the rotation angle of the wrist operating body and two types of rotation patterns based on the rotation direction opposite to the rotation angle of the second bevel gear, and outputs the rotation pattern to the controller.

【0010】また、手首操作体をアームの軸線と直交す
る軸線に対して回転させると、保持部に回転可能に保持
された一対の第2の傘歯車が同一方向へ回転しようとす
るが、第1の傘歯車と噛み合っているので、第2の傘歯
車は回転しない。このため、第2の傘歯車に固定された
角度検出センサの回転軸は回転せず、保持部に固定され
た角度検出センサの本体部が手首操作体と伴に同一方向
へ回転する。
When the wrist operating body is rotated about an axis orthogonal to the axis of the arm, the pair of second bevel gears rotatably held by the holding portion try to rotate in the same direction. The second bevel gear does not rotate because it meshes with the first bevel gear. Therefore, the rotation shaft of the angle detection sensor fixed to the second bevel gear does not rotate, and the main body of the angle detection sensor fixed to the holding unit rotates in the same direction as the wrist operating body.

【0011】すなわち、角度検出センサが手首操作体の
回転角度と2通りの同一の回転方向を検出してコントロ
ーラに出力する。
That is, the angle detection sensor detects the rotation angle of the wrist operating body and two identical rotation directions and outputs the same to the controller.

【0012】このようにして、手首操作体の回転角度と
4通りの回転方向の検出が可能となる。
In this manner, it is possible to detect the rotation angle of the wrist operating body and the four rotation directions.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

(マスタアームの概略)図1及び図2には、本実施例に
係るブレーキ機構が設けられたマスタアーム10が示さ
れている。
(Outline of Master Arm) FIGS. 1 and 2 show a master arm 10 provided with a brake mechanism according to this embodiment.

【0014】このマスタアーム10は、人間の腕の動き
に追従できる関節機能を備えた操作装置であり、その動
作信号をコントローラ12に出力するようになってい
る。コントローラ12は、空気圧で人間の腕的な動きを
するマニピュレータ14を動かし、特殊な作業環境にお
ける作業を行なわせるようになっている。
The master arm 10 is an operating device having a joint function capable of following the movement of a human arm, and outputs its operation signal to the controller 12. The controller 12 moves the manipulator 14 that moves like a human arm by air pressure to perform work in a special work environment.

【0015】図示しない架台から張り出したフレーム1
6の先端には、U字型のプレート18が取付けられてい
る。このプレート18には、シャフト20が上下方向に
貫通して軸支されている。このシャフト20の上端に
は、ディスク22が固定されている。このディスク22
はプレート18の上面に配設されたディスクブレーキ2
4で挟持され、シャフト20の回転を制動するようにな
っている。
A frame 1 protruding from a mount (not shown)
A U-shaped plate 18 is attached to the tip of 6. A shaft 20 is vertically pierced and supported by the plate 18 in the vertical direction. A disc 22 is fixed to the upper end of the shaft 20. This disc 22
Is a disc brake 2 arranged on the upper surface of the plate 18.
It is sandwiched by 4 and brakes the rotation of the shaft 20.

【0016】また、シャフト20の中間部には、ギア2
6が取付けられている。このギア26は、第1のポテン
ショメータ28の軸に固定されたギア30と噛み合って
いる。これによって、シャフト20の水平面上の回転角
度と回転方向がコントローラ12へ出力されるようにな
っている。さらに、ギア26には、ダンパギア32が噛
み合い、シャフト20の回転速度を規制するようになっ
ている。
Further, the gear 2 is provided at an intermediate portion of the shaft 20.
6 is attached. The gear 26 meshes with a gear 30 fixed to the shaft of the first potentiometer 28. As a result, the rotation angle and the rotation direction of the shaft 20 on the horizontal plane are output to the controller 12. Further, a damper gear 32 meshes with the gear 26 to regulate the rotation speed of the shaft 20.

【0017】一方、シャフト20の下端には、軸受け3
4が固定されている。この軸受け34には、水平方向へ
延出するシャフト36の一端が連結されている。このシ
ャフト36は、操作者の上腕部の動きに対応する第1ア
ーム38の略中間部を回転可能に軸支している。第1ア
ーム38から張り出す取付ブラケット40には、グリッ
パー42が取付けられている。このグリッパー42は、
操作盤44あるいはフットスイッチ46(図2参照)を
操作することにより、挿通されたシャフト36の外周面
を把持し、第1アーム38の回転を停止させるようにな
っている。
On the other hand, at the lower end of the shaft 20, there is a bearing 3
4 is fixed. One end of a shaft 36 extending in the horizontal direction is connected to the bearing 34. The shaft 36 rotatably supports a substantially middle portion of the first arm 38 corresponding to the movement of the upper arm portion of the operator. A gripper 42 is attached to a mounting bracket 40 that projects from the first arm 38. This gripper 42
By operating the operation panel 44 or the foot switch 46 (see FIG. 2), the outer peripheral surface of the inserted shaft 36 is gripped, and the rotation of the first arm 38 is stopped.

【0018】また、第1アーム38を貫通したシャフト
36の端部には、ギア48が固定されている。このギア
48は、第2のポテンショメータ50の軸に固定された
ギア52と噛み合っている。これによって、第1アーム
38の鉛直面上の回転角度と回転方向がコントローラ1
2へ出力されるようになっている。さらに、ギア48に
は、ダンパギア54が噛み合い、第1アーム38の回転
速度を規制するようになっている。
A gear 48 is fixed to the end of the shaft 36 penetrating the first arm 38. The gear 48 meshes with a gear 52 fixed to the shaft of the second potentiometer 50. As a result, the rotation angle and the rotation direction of the first arm 38 on the vertical plane are controlled by the controller 1.
It is designed to be output to 2. Further, a damper gear 54 meshes with the gear 48 to regulate the rotation speed of the first arm 38.

【0019】第1アーム38の上下端には、シャフト5
6、58が貫通して軸支されている。シャフト56には
上リンク材60の一端が、シャフト58には、下リンク
材62の一端が、それぞれ回転可能に軸支されている。
At the upper and lower ends of the first arm 38, the shaft 5
6, 58 penetrate and are axially supported. One end of the upper link member 60 is rotatably supported on the shaft 56, and one end of the lower link member 62 is rotatably supported on the shaft 58.

【0020】シャフト56の一端には、ギア64が固定
されており、このギア64の軸部からアーム66がギア
64の軸線と直交して張り出している。このアーム66
の先端には、ウエイト68が取付けられている。また、
ギア64は、第3のポテンショメータ70の軸に固定さ
れたギア72と噛み合っている。これによって、後述す
るリンクプレート74の移動量と移動方向がコントロー
ラ12へ出力されるようになっている。さらに、ギア6
4には、ダンパギア76が噛み合い、リンクプレート7
4の移動速度を規制するようになっている。
A gear 64 is fixed to one end of the shaft 56, and an arm 66 projects from the shaft portion of the gear 64 at right angles to the axis of the gear 64. This arm 66
A weight 68 is attached to the tip of the. Also,
The gear 64 meshes with a gear 72 fixed to the shaft of the third potentiometer 70. As a result, the movement amount and the movement direction of the link plate 74, which will be described later, are output to the controller 12. In addition, gear 6
4, a damper gear 76 meshes with the link plate 7
The moving speed of 4 is regulated.

【0021】一方、上リンク材60、下リンク材62の
他端には、長板状のリンクプレート74の両端が回転可
能に連結されている。また、下リンク材62の他端に
は、操作者の前腕部の動きと対応する第2アーム78が
固定されている。
On the other hand, both ends of a long plate-like link plate 74 are rotatably connected to the other ends of the upper link member 60 and the lower link member 62. A second arm 78 corresponding to the movement of the operator's forearm is fixed to the other end of the lower link member 62.

【0022】この第2アーム78は、作業者の前腕部と
接触しないように屈曲させた剛性パイプで構成され、そ
の下端部には、中空球形の握り玉80が取付けられてい
る。この握り玉80を引き下げあるいは持ち上げると、
リンク機構を構成するリンクプレート74が上下動し
て、その動作が第3のポテンショメータ70によって、
コントローラ12へ出力される。このとき、上リンク材
60の動きに連動するウエイト68によって、握り玉8
0とのバランスが保たれ、オペレータは負担なく、第2
アーム78を操作できるようになっている。また、第2
アームの略中間部には、ディスクブレーキ82が取付け
られており、リンクプレート74を両面から挟持可能と
なっている。 (握り玉)図3〜図5に示すように、握り玉80は中空
の球体で、上方には球面に沿った長孔84が開口してお
り、この長孔84へ第2アーム78の先端が挿入されて
いる。
The second arm 78 is composed of a rigid pipe bent so that it does not come into contact with the forearm of the operator, and a hollow spherical grip ball 80 is attached to the lower end thereof. If you pull down or lift this grip ball 80,
The link plate 74 that constitutes the link mechanism moves up and down, and the operation is performed by the third potentiometer 70.
It is output to the controller 12. At this time, the weight 68 interlocked with the movement of the upper link member 60 causes the ball 8
The balance with 0 is maintained, the operator is not burdened, and the second
The arm 78 can be operated. Also, the second
A disc brake 82 is attached to a substantially middle portion of the arm so that the link plate 74 can be sandwiched from both sides. (Gripping ball) As shown in FIGS. 3 to 5, the gripping ball 80 is a hollow sphere, and an elongated hole 84 along the spherical surface is opened in the upper part, and the tip of the second arm 78 is inserted into the elongated hole 84. Has been inserted.

【0023】第2アーム78の先端には、第1の傘歯車
86が固定されている。第1の傘歯車86の左右には、
第2の傘歯車88、90が噛み合っている。第2の傘歯
車88、90は、握り玉80の底部に固定された略半球
形のブロック92から立設されたブラケット94に軸受
け96を介して回転可能に取付けられている。また、ブ
ラケット94には、ポテンショメータ98、100が収
容されたリテーナ138が固定されている。ポテンショ
メータ98、100の回転軸140、142は、それぞ
れ第2の傘歯車88、90の軸部に連結されている。こ
れによって、第2の傘歯車88、90の回転方向と回転
角度がそれぞれ検出される。
A first bevel gear 86 is fixed to the tip of the second arm 78. To the left and right of the first bevel gear 86,
The second bevel gears 88 and 90 mesh with each other. The second bevel gears 88 and 90 are rotatably attached via a bearing 96 to a bracket 94 that is erected from a substantially hemispherical block 92 that is fixed to the bottom portion of the grip ball 80. Further, a retainer 138 accommodating the potentiometers 98 and 100 is fixed to the bracket 94. The rotary shafts 140 and 142 of the potentiometers 98 and 100 are connected to the shaft portions of the second bevel gears 88 and 90, respectively. Thereby, the rotation direction and the rotation angle of the second bevel gears 88 and 90 are detected.

【0024】また、ポテンショメータ98、100の回
転軸140、142の先端部は、握り玉80の核心部に
配設されたハウジング144に軸受け146を介して回
転可能に軸支されている。このハウジング144は、第
2アーム78から延設される空気パイプ148に軸受け
150を介して回転可能に支持されている。空気パイプ
148の先端には、ピッカー152(弾性膨張体)が取
付けられており、ブロック92の中央部へ握り玉80の
内周面に沿って形成された長溝状のブレーキ溝154内
に位置している。なお、ピッカー152は、空気パイプ
148へ導入される圧縮空気によって膨張し、ブレーキ
溝154の溝壁と圧着するようになっている。
The tip ends of the rotary shafts 140, 142 of the potentiometers 98, 100 are rotatably supported by a housing 144 arranged at the core of the grip ball 80 via a bearing 146. The housing 144 is rotatably supported by an air pipe 148 extending from the second arm 78 via a bearing 150. A picker 152 (elastic expander) is attached to the tip of the air pipe 148, and is located in a long groove-like brake groove 154 formed along the inner peripheral surface of the grip ball 80 at the center of the block 92. ing. The picker 152 is expanded by the compressed air introduced into the air pipe 148 and is pressed against the groove wall of the brake groove 154.

【0025】一方、ハウジング144から、水平方向に
平行ピン156が両側に張り出しており、図5に示すよ
うに、第2の傘歯車88、90の軸部回りに形成された
円弧状のガイド孔158へ挿入されている。これによっ
て、握り玉80の第2アーム78の軸線回りの回転範囲
を規制している。
On the other hand, parallel pins 156 project horizontally from the housing 144 on both sides, and as shown in FIG. 5, arcuate guide holes formed around the shafts of the second bevel gears 88 and 90. It has been inserted into 158. As a result, the range of rotation of the grip ball 80 around the axis of the second arm 78 is restricted.

【0026】また、第2の傘歯車88、90の外周部の
一部は切り取られており、その切り口にはストッパーピ
ン160がねじ込まれている。このストッパーピン16
0と交差するように、リテーナ138をブラケット94
に固定したボルト162の先端が飛び出している。
A part of the outer peripheral portion of the second bevel gears 88 and 90 is cut out, and a stopper pin 160 is screwed into the cut end. This stopper pin 16
Retainer 138 to bracket 94 so that
The tip of the bolt 162 fixed to is protruding.

【0027】ここで、握り玉80の作用を説明する。握
り玉80は、球形となっているので、操作者はどの方向
からでも簡単に把持できる。例えば、握り玉80を第2
アームの軸線L1を中心として矢印A方向に回転させる
と、第1の傘歯車86と噛み合う第2の傘歯車88が紙
面反対側へ(正転)、第2の傘歯車90が紙面手前側へ
回転する(逆転)。この第2の傘歯車88の回転角度と
回転方向は、ポテンショメータ98で検出され、第2の
傘歯車90の回転角度と回転方向は、ポテンショメータ
100で検出される。換言すれば、握り玉80の回転角
度がポテンショメータ98、100で検出され、また、
握り玉80の回転方向は、ポテンショメータ98、10
0の回転軸140、142の回転方向の正逆の組み合わ
せによって判断される。これによって、回転角度と回転
方向がコントローラ12へ出力され、マニピュレータ1
4の手首部124が操作者の手首の動きに対応して、前
腕部162回りに旋回する。
The operation of the grip ball 80 will now be described. Since the grip ball 80 has a spherical shape, the operator can easily grip it from any direction. For example, the ball 80
When the arm is rotated in the direction of arrow A about the axis L1 of the arm, the second bevel gear 88 meshing with the first bevel gear 86 is on the opposite side of the page (normal rotation), and the second bevel gear 90 is on the front side of the page. Rotate (reverse). The rotation angle and rotation direction of the second bevel gear 88 are detected by the potentiometer 98, and the rotation angle and rotation direction of the second bevel gear 90 are detected by the potentiometer 100. In other words, the rotation angle of the grip ball 80 is detected by the potentiometers 98 and 100, and
The direction of rotation of the ball 80 is the potentiometers 98, 10
It is determined by a combination of forward and reverse rotation directions of the rotation axes 140 and 142 of 0. As a result, the rotation angle and the rotation direction are output to the controller 12, and the manipulator 1
The wrist portion 124 of No. 4 turns around the forearm portion 162 in response to the movement of the wrist of the operator.

【0028】また、このとき、握り玉80をひねる動作
は、回転中心が第2アーム78の軸線L1上にあるの
で、第2アーム78(図2参照)を水平方向へ移動させ
ることがない。このため、マニピュレータ14の上腕部
126が誤差動することがない。
At this time, in the operation of twisting the grip ball 80, since the center of rotation is on the axis L1 of the second arm 78, the second arm 78 (see FIG. 2) is not moved in the horizontal direction. Therefore, the upper arm 126 of the manipulator 14 does not move due to an error.

【0029】さらに、握り玉80を第2アームの軸線と
直交する軸線L2を中心として矢印B方向に回転させる
と、ブラケット94に軸支されら第2の傘歯車88、9
0が同一方向へ回転しようとするが、第1の傘歯車86
との噛み合っているので、第2の傘歯車88、90は回
転しない。このため、第2の傘歯車88、90に固定さ
れているポテンショメータ98、100の回転軸14
0、142は回転せず、リテーナ138に固定されたポ
テンショメータ98、100の本体部が同一方向へ回転
する。
Further, when the grip ball 80 is rotated in the direction of arrow B about the axis L2 which is orthogonal to the axis of the second arm, the second bevel gears 88, 9 are pivotally supported by the bracket 94.
0 tries to rotate in the same direction, but the first bevel gear 86
, The second bevel gears 88 and 90 do not rotate. Therefore, the rotary shaft 14 of the potentiometer 98, 100 fixed to the second bevel gear 88, 90 is fixed.
No. 0 and 142 do not rotate, but the main bodies of the potentiometers 98 and 100 fixed to the retainer 138 rotate in the same direction.

【0030】このように、ポテンショメータ98、10
0は、握り玉80の回転角度と、紙面手前側(正転)、
紙面反対側(逆転)への2通りの回転方向を検出する。
これによって、回転角度と回転方向がコントローラ12
へ出力され、マニピュレータ14の手首部124が操作
者の手首の動きに対応して、上下方向へ揺動する。
In this way, the potentiometers 98, 10
0 is the rotation angle of the grip ball 80, the front side of the paper (normal rotation),
Two rotation directions to the opposite side (reverse rotation) of the paper are detected.
As a result, the rotation angle and the rotation direction are determined by the controller 12
The wrist portion 124 of the manipulator 14 swings in the vertical direction in response to the movement of the wrist of the operator.

【0031】また、握り玉80をひねる動作は、回転中
心が第2アーム78の軸線と直交する軸線L2上にある
ので、第2アーム78を水平方向へ揺動させることがな
い。このため、マニピュレータ14の上腕部126が誤
差動することがない。
Further, in the operation of twisting the grip ball 80, since the center of rotation is on the axis L2 orthogonal to the axis of the second arm 78, the second arm 78 is not rocked in the horizontal direction. Therefore, the upper arm 126 of the manipulator 14 does not move due to an error.

【0032】なお、握り玉80の第2アーム78の軸線
回りの回転範囲については、ガイド孔158に挿入され
た平行ピン156で、また、第2アーム78の軸線と直
交す軸線回りの回転範囲については、ストッパーピン1
60がボルト162の先端に干渉されて規制される。
Regarding the rotation range of the grip ball 80 around the axis of the second arm 78, the parallel pin 156 inserted into the guide hole 158 and the rotation range around the axis orthogonal to the axis of the second arm 78. For the stopper pin 1
60 is regulated by being interfered with the tip of the bolt 162.

【0033】また、図示しないコンプレッサーから圧縮
空気をピッカー152へ導入することにより、図4に示
すように、ピッカー152が膨張してブレーキ溝154
と圧着し、握り玉80にブレーキが働く。
Further, when compressed air is introduced into the picker 152 from a compressor (not shown), the picker 152 expands and the brake groove 154 as shown in FIG.
It is crimped, and the grip ball 80 is braked.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、作業性が
良く、人間の筋肉的な機能に基づいた操作ミスが生じな
い。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention has the above-described structure, it has good workability and does not cause operational mistakes based on human muscle functions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本実施例に係るマスタアームを示す全体斜視図
である。
FIG. 1 is an overall perspective view showing a master arm according to the present embodiment.

【図2】マスタアームとマニピュレータを示す概念図で
ある。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a master arm and a manipulator.

【図3】本実施例に係るマニピュレータの握り玉を示す
断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a grip ball of the manipulator according to the present embodiment.

【図4】本実施例に係るマニピュレータの握り玉にブレ
ーキが掛けられた状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where a brake is applied to a grip ball of the manipulator according to the present embodiment.

【図5】図4の5−5切断線において要部のみを示した
断面図である。
5 is a cross-sectional view showing only a main part taken along section line 5-5 in FIG.

【図6】従来のマスタアームを示した概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing a conventional master arm.

【図7】従来のマスタアームの操作に対応して動いたマ
ニピュレータを示す側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a manipulator that has moved in response to the operation of a conventional master arm.

【図8】従来のマスタアームの手首操作用部材の改良型
を示した側面図である。
FIG. 8 is a side view showing an improved type of a wrist operating member of a conventional master arm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

80 握り玉(手首操作体) 84 長孔 86 第1の傘歯車 88 第2の傘歯車 90 第2の傘歯車 94 ブラケット(保持部) 98 ポテンショメータ(角度検出センサ) 100 ポテンショメータ(角度検出センサ) 138 リテーナ(保持部) 80 grip ball (wrist operation body) 84 long hole 86 first bevel gear 88 second bevel gear 90 second bevel gear 94 bracket (holding part) 98 potentiometer (angle detection sensor) 100 potentiometer (angle detection sensor) 138 Retainer (holding part)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人間の腕的な動きをするマニピュレータ
を操作するマスタアームにおいて、 前記マニピュレータの腕部操作用のアームの先端に取付
けられた第1の傘歯車と、回転中心が前記アームの軸線
と直交するように配設され前記第1の傘歯車と噛み合う
一対の第2の傘歯車と、前記第2の傘歯車を回転可能に
保持する保持部と、前記保持部に配設され回転軸が前記
第2の傘歯車の軸部に連結された角度検出センサと、前
記保持部と連結され前記第1の傘歯車及び第2の傘歯車
を収容する中空球形の手首操作体と、前記手首操作体に
形成され前記アームの軸線と直交する軸線に対して手首
操作体を回転可能とする長孔と、を有することを特徴と
するマスタアーム。
1. A master arm for operating a manipulator that moves like a human arm, comprising: a first bevel gear attached to a tip of an arm for operating an arm of the manipulator; and a rotation center of the arm. And a pair of second bevel gears that are arranged so as to be orthogonal to the first bevel gear and mesh with the first bevel gear, a holding portion that rotatably holds the second bevel gear, and a rotation shaft that is provided in the holding portion. An angle detection sensor connected to a shaft portion of the second bevel gear, a hollow spherical wrist operating body that is connected to the holding portion and accommodates the first bevel gear and the second bevel gear, and the wrist A master arm, comprising: an elongated hole formed in the operating body to allow the wrist operating body to rotate about an axis orthogonal to the axis of the arm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005115806A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Toyota Motor Corp Input operation device

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