JPH09109083A - 直動固定型パラレルマニピュレータ - Google Patents
直動固定型パラレルマニピュレータInfo
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- JPH09109083A JPH09109083A JP7296189A JP29618995A JPH09109083A JP H09109083 A JPH09109083 A JP H09109083A JP 7296189 A JP7296189 A JP 7296189A JP 29618995 A JP29618995 A JP 29618995A JP H09109083 A JPH09109083 A JP H09109083A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速、高精度、大出力が可能なパラレルマニ
ピュレータの特徴を維持しつつ、目的に応じた広い動作
空間を得られるようにしたマニピュレータを提供する。 【解決手段】 ベース部１０とエンドエフェクタ部２２
とを並列的に結合する６本の駆動リンクを備える。これ
らの駆動リンク２０ａ〜２０ｆは、各基端をベース部に
固定した６個の直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆによ
り直線的に移動する移動子に、ジョイント２１ａ〜２１
ｆを介して回転自在に連結し、駆動リンク２０ａ〜２０
ｆの各先端は、エンドエフェクタ部２２にジョイント２
３ａ〜２３ｆを介して回転自在に連結する。
ピュレータの特徴を維持しつつ、目的に応じた広い動作
空間を得られるようにしたマニピュレータを提供する。 【解決手段】 ベース部１０とエンドエフェクタ部２２
とを並列的に結合する６本の駆動リンクを備える。これ
らの駆動リンク２０ａ〜２０ｆは、各基端をベース部に
固定した６個の直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆによ
り直線的に移動する移動子に、ジョイント２１ａ〜２１
ｆを介して回転自在に連結し、駆動リンク２０ａ〜２０
ｆの各先端は、エンドエフェクタ部２２にジョイント２
３ａ〜２３ｆを介して回転自在に連結する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速、高精度、大
出力の動作が可能な直動固定型パラレルマニピュレータ
に関するものであり、更に詳しくは、各種製造業、生産
工場その他における機械部品のハンドリングや自動組
立、あるいは、建設・土木、造船等の諸工業における大
形構造物のハンドリングなどに利用するのに適した直動
固定型パラレルマニピュレータに関するものである。
出力の動作が可能な直動固定型パラレルマニピュレータ
に関するものであり、更に詳しくは、各種製造業、生産
工場その他における機械部品のハンドリングや自動組
立、あるいは、建設・土木、造船等の諸工業における大
形構造物のハンドリングなどに利用するのに適した直動
固定型パラレルマニピュレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工作物のハンドリング、自動組立等の技
術分野において、自動化をより一層進めて高度化するた
めには、高速で高精度なマニピュレータが必要である。
また、組立作業への適用を考えると、マニピュレータが
対象物と干渉するような場合の力制御を高速で行う必要
がある。更に、作業のフレキシビリティを高めるために
は、オフライン教示などが行えるように、マニピュレー
タの絶対精度も高める必要がある。
術分野において、自動化をより一層進めて高度化するた
めには、高速で高精度なマニピュレータが必要である。
また、組立作業への適用を考えると、マニピュレータが
対象物と干渉するような場合の力制御を高速で行う必要
がある。更に、作業のフレキシビリティを高めるために
は、オフライン教示などが行えるように、マニピュレー
タの絶対精度も高める必要がある。
【０００３】ベース部とエンドエフェクタ部とが６本の
リンクで並列的に結合された既知のパラレルメカニズム
のマニピュレータ（パラレルマニピュレータ）は、従来
から多用されているシリアルメカニズムの産業用ロボッ
トと比較して、本質的には、高速、高精度、大出力を得
ることが可能なものであるが、次のような点で問題もあ
る。
リンクで並列的に結合された既知のパラレルメカニズム
のマニピュレータ（パラレルマニピュレータ）は、従来
から多用されているシリアルメカニズムの産業用ロボッ
トと比較して、本質的には、高速、高精度、大出力を得
ることが可能なものであるが、次のような点で問題もあ
る。
【０００４】図４は、上記既知のパラレルマニピュレー
タの構成の一例を示すもので、ベース部１に連結した６
本の駆動リンク２を直動アクチュエータにより構成し、
この直動アクチュエータの長さを適宜伸縮させることに
より、エンドエフェクタ部３の位置、姿勢を制御する構
成を有している。駆動リンク２の各々は、その基端がベ
ース部１にユニバーサル・ジョイント（図示省略）を介
して接続され、先端がエンドエフェクタ部３にボール・
ジョイント４を介して接続されている。また、上記直動
アクチュエータに代えて、ベース部１に各駆動リンク２
を回転させる回転駆動装置を備えた回転型のものも知ら
れている。
タの構成の一例を示すもので、ベース部１に連結した６
本の駆動リンク２を直動アクチュエータにより構成し、
この直動アクチュエータの長さを適宜伸縮させることに
より、エンドエフェクタ部３の位置、姿勢を制御する構
成を有している。駆動リンク２の各々は、その基端がベ
ース部１にユニバーサル・ジョイント（図示省略）を介
して接続され、先端がエンドエフェクタ部３にボール・
ジョイント４を介して接続されている。また、上記直動
アクチュエータに代えて、ベース部１に各駆動リンク２
を回転させる回転駆動装置を備えた回転型のものも知ら
れている。
【０００５】図４に示すような直動型のパラレルマニピ
ュレータは、ベース部と駆動リンクとの間に回転駆動装
置を設けた回転型のものに比して、回転支持部分がジョ
イントであるため、強い力を出力させることができる
が、アクチュエータを揺動運動する駆動リンクに設けて
いるので、高速な動きに問題がある。一方、回転型のパ
ラレルマニピュレータは、高速での駆動に適している
が、回転駆動装置を設けているジョイント部分が弱いた
め、その出力にある程度の限界があると共に高精度な動
作が得にくいものである。
ュレータは、ベース部と駆動リンクとの間に回転駆動装
置を設けた回転型のものに比して、回転支持部分がジョ
イントであるため、強い力を出力させることができる
が、アクチュエータを揺動運動する駆動リンクに設けて
いるので、高速な動きに問題がある。一方、回転型のパ
ラレルマニピュレータは、高速での駆動に適している
が、回転駆動装置を設けているジョイント部分が弱いた
め、その出力にある程度の限界があると共に高精度な動
作が得にくいものである。
【０００６】このように、パラレルマニピュレータは、
ある程度の問題点を有しながらも、本質的には、高速、
高精度で、大出力を得ることが可能なものである。しか
しながら、図４の直動型パラレルマニピュレータにして
も、あるいは回転駆動装置を備えた回転型のパラレルマ
ニピュレータにしても、ジョイントによるリンクの繋が
りが閉じた閉ループ構造を有しているため、エンドエフ
ェクタ部の動作範囲が限定され、所期の作業空間を得る
ことが困難である。
ある程度の問題点を有しながらも、本質的には、高速、
高精度で、大出力を得ることが可能なものである。しか
しながら、図４の直動型パラレルマニピュレータにして
も、あるいは回転駆動装置を備えた回転型のパラレルマ
ニピュレータにしても、ジョイントによるリンクの繋が
りが閉じた閉ループ構造を有しているため、エンドエフ
ェクタ部の動作範囲が限定され、所期の作業空間を得る
ことが困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、本質的に高速、高精度、大出力を得ることが可能で
あるというパラレルマニピュレータの特徴を維持しつ
つ、目的に応じた広い動作空間が得られるようにした機
構をもつ直動固定型パラレルマニピュレータを提供する
ことにある。
は、本質的に高速、高精度、大出力を得ることが可能で
あるというパラレルマニピュレータの特徴を維持しつ
つ、目的に応じた広い動作空間が得られるようにした機
構をもつ直動固定型パラレルマニピュレータを提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の直動固定型パラレルマニピュレータは、ベー
ス部とエンドエフェクタ部とが６本の駆動リンクで並列
的に結合されたパラレルメカニズムのマニピュレータに
おいて、上記駆動リンクの各基端を、ベース部に固定し
た６個の直動アクチュエータにより直線的に移動する移
動子に対し、それぞれジョイントを介して三次元的に回
転自在に連結し、上記駆動リンクの各先端をエンドエフ
ェクタ部に対しジョイントを介してそれぞれ三次元的に
回転自在に連結したことを特徴とするものである。
の本発明の直動固定型パラレルマニピュレータは、ベー
ス部とエンドエフェクタ部とが６本の駆動リンクで並列
的に結合されたパラレルメカニズムのマニピュレータに
おいて、上記駆動リンクの各基端を、ベース部に固定し
た６個の直動アクチュエータにより直線的に移動する移
動子に対し、それぞれジョイントを介して三次元的に回
転自在に連結し、上記駆動リンクの各先端をエンドエフ
ェクタ部に対しジョイントを介してそれぞれ三次元的に
回転自在に連結したことを特徴とするものである。
【０００９】上記直動固定型パラレルマニピュレータに
おいては、ベース部に固定した６個の直動アクチュエー
タを、ベース部に設けた駆動源によりそれぞれベース部
に固定したレールに沿ってそのアクチュエータの移動子
が移動するものとし、あるいは、上記６個の直動アクチ
ュエータを、ベース部に設けた流体圧駆動シリンダによ
りそのピストンロッドの先端の移動子が直線的に移動す
るものとすることができる。
おいては、ベース部に固定した６個の直動アクチュエー
タを、ベース部に設けた駆動源によりそれぞれベース部
に固定したレールに沿ってそのアクチュエータの移動子
が移動するものとし、あるいは、上記６個の直動アクチ
ュエータを、ベース部に設けた流体圧駆動シリンダによ
りそのピストンロッドの先端の移動子が直線的に移動す
るものとすることができる。
【００１０】上記構成を有する直動固定型パラレルマニ
ピュレータにおいては、ベース部に固定した６個の直動
アクチュエータを所定の制御の下に駆動すると、移動子
の移動によって駆動リンクの基端が直線的に駆動され、
この駆動リンクの駆動によりジョイントを介してエンド
エフェクタ部の位置・姿勢が制御され、並進と回転の任
意の６自由度の動作を行わせることができる。この場合
に、上記直動固定型パラレルマニピュレータは、高速、
高精度、大出力が得られるというパラレルマニピュレー
タの本来の特徴を維持するのは勿論であるが、直動アク
チュエータがベース部に固定的に設けられ、移動子に対
する駆動リンクの回転支持部分がジョイントであるた
め、従来の直動固定型マニピュレータのように動きの高
速化に問題があったり、従来の回転型のパラレルマニピ
ュレータのように出力や精度に制限が生じるようなこと
もない。
ピュレータにおいては、ベース部に固定した６個の直動
アクチュエータを所定の制御の下に駆動すると、移動子
の移動によって駆動リンクの基端が直線的に駆動され、
この駆動リンクの駆動によりジョイントを介してエンド
エフェクタ部の位置・姿勢が制御され、並進と回転の任
意の６自由度の動作を行わせることができる。この場合
に、上記直動固定型パラレルマニピュレータは、高速、
高精度、大出力が得られるというパラレルマニピュレー
タの本来の特徴を維持するのは勿論であるが、直動アク
チュエータがベース部に固定的に設けられ、移動子に対
する駆動リンクの回転支持部分がジョイントであるた
め、従来の直動固定型マニピュレータのように動きの高
速化に問題があったり、従来の回転型のパラレルマニピ
ュレータのように出力や精度に制限が生じるようなこと
もない。
【００１１】また、ベース部に固定的に設ける直動アク
チュエータの移動子の移動方向を適切に設定することに
より、目的に応じた動作空間を設定することができ、具
体的には、直動アクチュエータのベース部に対する取付
け角度を大きくし、移動子の移動方向をベース部に対し
て直角の方向に近づけると、エンドエフェクタ部の動作
空間が縦長に広がり、直動アクチュエータのベース部に
対する取付け角度を小さくし、移動子の移動方向をベー
ス部に対して平行な方向に近づけると、エンドエフェク
タ部の動作空間は横に広くなる。したがって、この直動
固定型パラレルマニピュレータの使用目的に応じて、直
動アクチュエータの取付け角度を適切に設定することに
より、その使用目的に適した広い動作空間を設定するこ
とがでる。
チュエータの移動子の移動方向を適切に設定することに
より、目的に応じた動作空間を設定することができ、具
体的には、直動アクチュエータのベース部に対する取付
け角度を大きくし、移動子の移動方向をベース部に対し
て直角の方向に近づけると、エンドエフェクタ部の動作
空間が縦長に広がり、直動アクチュエータのベース部に
対する取付け角度を小さくし、移動子の移動方向をベー
ス部に対して平行な方向に近づけると、エンドエフェク
タ部の動作空間は横に広くなる。したがって、この直動
固定型パラレルマニピュレータの使用目的に応じて、直
動アクチュエータの取付け角度を適切に設定することに
より、その使用目的に適した広い動作空間を設定するこ
とがでる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の直動固定型パラレルマニ
ピュレータは、基本的には、ベース部とエンドエフェク
タ部とが６本の駆動リンクで並列的に結合されたパラレ
ルマニピュレータにおいて、駆動リンクの各基端を、ベ
ース部に固定した６個の直動アクチュエータの移動子に
それぞれ連結し、駆動リンクの各先端をエンドエフェク
タ部に対して連結したものである。
ピュレータは、基本的には、ベース部とエンドエフェク
タ部とが６本の駆動リンクで並列的に結合されたパラレ
ルマニピュレータにおいて、駆動リンクの各基端を、ベ
ース部に固定した６個の直動アクチュエータの移動子に
それぞれ連結し、駆動リンクの各先端をエンドエフェク
タ部に対して連結したものである。
【００１３】上記直動アクチュエータは、ベース部に設
けた各種電動モータ、流体圧駆動シリンダその他の駆動
源により駆動され、その移動子を直接、あるいはベース
部に固定したレールに沿って直線的に移動させるもので
あればよい。また、上記直動アクチュエータの取付け角
度、すなわち移動子の移動方向は、ベース部に対して０
〜９０°の範囲で傾けることができ、この角度により動
作空間の形状を選定することができる。ベース部におけ
る６個の直動アクチュエータの配列は、基本的には、各
直動アクチュエータを放射方向に向け、ベース部におけ
る一つの円周上に各直動アクチュエータの取付け部を均
等に、あるいは一定の規則性の下に配置するが、この直
動固定型パラレルマニピュレータの駆動制御との関係
で、他の適切な配列を選定することもできる。６本の駆
動リンクとエンドエフェクタ部との連結部についても同
様である。移動子と駆動リンク、及び駆動リンクとエン
ドエフェクタ部の間のジョイントとしては、ボール・ジ
ョイント、ユニバーサル・ジョイント、あるいは回転型
と旋回型のジョイントを組み合わせたものとすることが
できる。
けた各種電動モータ、流体圧駆動シリンダその他の駆動
源により駆動され、その移動子を直接、あるいはベース
部に固定したレールに沿って直線的に移動させるもので
あればよい。また、上記直動アクチュエータの取付け角
度、すなわち移動子の移動方向は、ベース部に対して０
〜９０°の範囲で傾けることができ、この角度により動
作空間の形状を選定することができる。ベース部におけ
る６個の直動アクチュエータの配列は、基本的には、各
直動アクチュエータを放射方向に向け、ベース部におけ
る一つの円周上に各直動アクチュエータの取付け部を均
等に、あるいは一定の規則性の下に配置するが、この直
動固定型パラレルマニピュレータの駆動制御との関係
で、他の適切な配列を選定することもできる。６本の駆
動リンクとエンドエフェクタ部との連結部についても同
様である。移動子と駆動リンク、及び駆動リンクとエン
ドエフェクタ部の間のジョイントとしては、ボール・ジ
ョイント、ユニバーサル・ジョイント、あるいは回転型
と旋回型のジョイントを組み合わせたものとすることが
できる。
【００１４】
【実施例】図１及び図２は、本発明の直動固定型パラレ
ルマニピュレータの第１実施例を示すものである。この
パラレルマニピュレータは、板状をなすベース部１０
に、６個の直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆがそれぞ
れ一端で固定されている。これらの直動アクチュエータ
は、図２の（ａ）に詳細に示すように、ベース部１０に
設置される駆動源の電動モータ１２を備え、この電動モ
ータ１２で回転駆動されるボールねじ機構１３によっ
て、回転運動を直線運動に変換し、移動子１４をベース
部に固定したレール１５に沿って直線的に移動させるも
のである。すなわち、電動モータ１２の回転軸が連結器
１６を介してねじ軸１７に連結され、このねじ軸１７に
多数の鋼球を介して螺合するナットを備えた移動子１４
が、上記レール１５に摺動自在に保持されている。
ルマニピュレータの第１実施例を示すものである。この
パラレルマニピュレータは、板状をなすベース部１０
に、６個の直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆがそれぞ
れ一端で固定されている。これらの直動アクチュエータ
は、図２の（ａ）に詳細に示すように、ベース部１０に
設置される駆動源の電動モータ１２を備え、この電動モ
ータ１２で回転駆動されるボールねじ機構１３によっ
て、回転運動を直線運動に変換し、移動子１４をベース
部に固定したレール１５に沿って直線的に移動させるも
のである。すなわち、電動モータ１２の回転軸が連結器
１６を介してねじ軸１７に連結され、このねじ軸１７に
多数の鋼球を介して螺合するナットを備えた移動子１４
が、上記レール１５に摺動自在に保持されている。
【００１５】また、上記直動アクチュエータは、図２の
（ｂ）に示すように、駆動源である電動モータ３２によ
り駆動される巻掛伝動機構３３によって移動子３４をベ
ース部に固定したレール３５に沿って移動させるような
構成とすることもできる。この巻掛伝動機構３３におい
ては、ベース部に設けた電動モータ３２により回転駆動
されるプーリー３６を介してベルト３７がレール３５に
沿って直線的に駆動され、このベルト３７に取付けた移
動子３４をレール３５に沿って駆動できるようにしてい
る。なお、レール３５の先端にはベルト３７を巻き掛け
るための図示しないプーリーを設けることができる。
（ｂ）に示すように、駆動源である電動モータ３２によ
り駆動される巻掛伝動機構３３によって移動子３４をベ
ース部に固定したレール３５に沿って移動させるような
構成とすることもできる。この巻掛伝動機構３３におい
ては、ベース部に設けた電動モータ３２により回転駆動
されるプーリー３６を介してベルト３７がレール３５に
沿って直線的に駆動され、このベルト３７に取付けた移
動子３４をレール３５に沿って駆動できるようにしてい
る。なお、レール３５の先端にはベルト３７を巻き掛け
るための図示しないプーリーを設けることができる。
【００１６】図１においては、第１実施例の構成を模式
的に描記しているため、ベース部における直動アクチュ
エータ１１ａ〜１１ｆの取付け部１８ａ〜１８ｆを一列
に配置した状態を示しているが、これらの取付け部１８
ａ〜１８ｆは、ベース部１０における一つの円周上に均
等に配置して、各直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆは
放射状に配列させ、ベース部１０の中心において各直動
アクチュエータ１１ａ〜１１ｆのレールを結合してい
る。また、上記直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆの取
付け角θは、後述するエンドエフェクタ部の動作空間の
形状に応じて、０〜９０°の範囲で任意に設定されるも
のである。
的に描記しているため、ベース部における直動アクチュ
エータ１１ａ〜１１ｆの取付け部１８ａ〜１８ｆを一列
に配置した状態を示しているが、これらの取付け部１８
ａ〜１８ｆは、ベース部１０における一つの円周上に均
等に配置して、各直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆは
放射状に配列させ、ベース部１０の中心において各直動
アクチュエータ１１ａ〜１１ｆのレールを結合してい
る。また、上記直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆの取
付け角θは、後述するエンドエフェクタ部の動作空間の
形状に応じて、０〜９０°の範囲で任意に設定されるも
のである。
【００１７】上記ベース部１０に固定した６個の直動ア
クチュエータ１１ａ〜１１ｆにおける移動子１４には、
それぞれ駆動リンク２０ａ〜２０ｆの各基端をボール・
ジョイント２１ａ〜２１ｆを介して三次元的に回転自在
に連結している。また、それらの駆動リンク２０ａ〜２
０ｆの各先端は、エンドエフェクタ部２２に対してボー
ル・ジョイント２３ａ〜２３ｆを介してそれぞれ三次元
的に回転自在に連結している。これにより、ベース部１
０とエンドエフェクタ部２２とが６本の駆動リンク２０
ａ〜２０ｆで並列的に結合された６自由度のパラレルマ
ニピュレータを構成している。
クチュエータ１１ａ〜１１ｆにおける移動子１４には、
それぞれ駆動リンク２０ａ〜２０ｆの各基端をボール・
ジョイント２１ａ〜２１ｆを介して三次元的に回転自在
に連結している。また、それらの駆動リンク２０ａ〜２
０ｆの各先端は、エンドエフェクタ部２２に対してボー
ル・ジョイント２３ａ〜２３ｆを介してそれぞれ三次元
的に回転自在に連結している。これにより、ベース部１
０とエンドエフェクタ部２２とが６本の駆動リンク２０
ａ〜２０ｆで並列的に結合された６自由度のパラレルマ
ニピュレータを構成している。
【００１８】エンドエフェクタ部２２に対するジョイン
ト２３ａ〜２３ｆによる駆動リンク２０ａ〜２０ｆの連
結位置は、ベース部１０に対する直動アクチュエータ１
１ａ〜１１ｆの取付け部１８ａ〜１８ｆに対応させて、
円周上に均等に配置しているが、上記取付け部１８ａ〜
１８ｆと共に図４に示すように部分的に偏寄させた態様
で配設することもできる。
ト２３ａ〜２３ｆによる駆動リンク２０ａ〜２０ｆの連
結位置は、ベース部１０に対する直動アクチュエータ１
１ａ〜１１ｆの取付け部１８ａ〜１８ｆに対応させて、
円周上に均等に配置しているが、上記取付け部１８ａ〜
１８ｆと共に図４に示すように部分的に偏寄させた態様
で配設することもできる。
【００１９】上記構成を有する第１実施例の直動固定型
パラレルマニピュレータにおいては、６個の直動アクチ
ュエータ１１ａ〜１１ｆを所定の制御の下に駆動する
と、移動子１４の移動によって駆動リンク２０ａ〜２０
ｆの基端がレール１５に沿って直線的に駆動され、この
駆動リンクの駆動によりジョイント２１ａ〜２１ｆ，２
３ａ〜２３ｆを介してエンドエフェクタ部２２の位置・
姿勢が制御される。この場合に、上記直動固定型パラレ
ルマニピュレータは、高速、高精度、大出力が得られる
というパラレルマニピュレータの本来の特徴を維持する
のは勿論であるが、直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆ
がベース部１０に固定的に設けられ、移動子１４に対し
て駆動リンク２０ａ〜２０ｆがジョイント２１ａ〜２１
ｆで連結されているため、従来の直動固定型マニピュレ
ータのように動きの高速化に問題があったり、従来の回
転型のパラレルマニピュレータのように出力や精度に制
限が生じるようなこともない。
パラレルマニピュレータにおいては、６個の直動アクチ
ュエータ１１ａ〜１１ｆを所定の制御の下に駆動する
と、移動子１４の移動によって駆動リンク２０ａ〜２０
ｆの基端がレール１５に沿って直線的に駆動され、この
駆動リンクの駆動によりジョイント２１ａ〜２１ｆ，２
３ａ〜２３ｆを介してエンドエフェクタ部２２の位置・
姿勢が制御される。この場合に、上記直動固定型パラレ
ルマニピュレータは、高速、高精度、大出力が得られる
というパラレルマニピュレータの本来の特徴を維持する
のは勿論であるが、直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆ
がベース部１０に固定的に設けられ、移動子１４に対し
て駆動リンク２０ａ〜２０ｆがジョイント２１ａ〜２１
ｆで連結されているため、従来の直動固定型マニピュレ
ータのように動きの高速化に問題があったり、従来の回
転型のパラレルマニピュレータのように出力や精度に制
限が生じるようなこともない。
【００２０】また、ベース部１０に設ける直動アクチュ
エータ１１ａ〜１１ｆの取付け角θを大きくし、移動子
１４の移動方向をベース部１０に対して直角の方向に近
づけると、エンドエフェクタ部２２の動作空間が縦長に
広がり、逆に直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆのベー
ス部１０に対する取付け角θを小さくし、移動子１４の
移動方向をベース部１０に対して平行な方向に近づける
と、エンドエフェクタ部２２の動作空間は横に広くな
る。したがって、この直動固定型パラレルマニピュレー
タの使用目的に応じて、直動アクチュエータ１１ａ〜１
１ｆの取付け角θを適切に設定することにより、その使
用目的に適した広い動作空間を設定することがでる。
エータ１１ａ〜１１ｆの取付け角θを大きくし、移動子
１４の移動方向をベース部１０に対して直角の方向に近
づけると、エンドエフェクタ部２２の動作空間が縦長に
広がり、逆に直動アクチュエータ１１ａ〜１１ｆのベー
ス部１０に対する取付け角θを小さくし、移動子１４の
移動方向をベース部１０に対して平行な方向に近づける
と、エンドエフェクタ部２２の動作空間は横に広くな
る。したがって、この直動固定型パラレルマニピュレー
タの使用目的に応じて、直動アクチュエータ１１ａ〜１
１ｆの取付け角θを適切に設定することにより、その使
用目的に適した広い動作空間を設定することがでる。
【００２１】図３は、本発明の直動固定型パラレルマニ
ピュレータの第２実施例を示している。この第２実施例
の直動固定型パラレルマニピュレータは、ベース部４０
に固定する６個の直動アクチュエータ４１ａ〜４１ｆを
流体圧（油圧または空気圧）駆動のシリンダによって構
成し、それらのピストンロッド４３ａ〜４３ｆの先端に
それぞれ移動子（図示省略）を設けて、シリンダにより
直線的に駆動されるものとし、これらの移動子にそれぞ
れジョイント５１ａ〜５１ｆを介して駆動リンク５０ａ
〜５０ｆを接続している。なお、この第２実施例のマニ
ピュレータは、第１実施例に比して上記直動アクチュエ
ータ４１ａ〜４１ｆの構成を異にするだけであって、そ
の他の構成及び作用は第１実施例の場合と実質的に変わ
るところがないので、主要部に第１実施例と同一の符号
を付してそれらの説明を省略する。
ピュレータの第２実施例を示している。この第２実施例
の直動固定型パラレルマニピュレータは、ベース部４０
に固定する６個の直動アクチュエータ４１ａ〜４１ｆを
流体圧（油圧または空気圧）駆動のシリンダによって構
成し、それらのピストンロッド４３ａ〜４３ｆの先端に
それぞれ移動子（図示省略）を設けて、シリンダにより
直線的に駆動されるものとし、これらの移動子にそれぞ
れジョイント５１ａ〜５１ｆを介して駆動リンク５０ａ
〜５０ｆを接続している。なお、この第２実施例のマニ
ピュレータは、第１実施例に比して上記直動アクチュエ
ータ４１ａ〜４１ｆの構成を異にするだけであって、そ
の他の構成及び作用は第１実施例の場合と実質的に変わ
るところがないので、主要部に第１実施例と同一の符号
を付してそれらの説明を省略する。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、本質的に高速、高精度、大出力を得ることが可能で
あるというパラレルマニピュレータの特徴を維持するば
かりでなく、従来の直動型及び回転型のパラレルマニピ
ュレータの問題点をも解消し、しかも目的に応じた広い
エンドエフェクタの動作空間が得られるようにした機構
をもつ直動固定型パラレルマニピュレータを得ることが
できる。
ば、本質的に高速、高精度、大出力を得ることが可能で
あるというパラレルマニピュレータの特徴を維持するば
かりでなく、従来の直動型及び回転型のパラレルマニピ
ュレータの問題点をも解消し、しかも目的に応じた広い
エンドエフェクタの動作空間が得られるようにした機構
をもつ直動固定型パラレルマニピュレータを得ることが
できる。
【図１】本発明の直動固定型パラレルマニピュレータの
第１実施例の構成を模式的に示す説明図である。
第１実施例の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は上記直動固定型パラレルマ
ニピュレータにおいて用いる直動アクチュエータの構成
例を示す平面図である。
ニピュレータにおいて用いる直動アクチュエータの構成
例を示す平面図である。
【図３】本発明の直動固定型パラレルマニピュレータの
第２実施例の構成を模式的に示す説明図である。
第２実施例の構成を模式的に示す説明図である。
【図４】従来のパラレルマニピュレータの構成を示す斜
視図である。
視図である。
１０，４０ ベース部 １１ａ〜１１ｆ，４１ａ〜４１ｆ 直動アクチュエータ １４，３４ 移動子 １５，３５ レール ２０ａ〜２０ｆ，５０ａ〜５０ｆ 駆動リンク ２１ａ〜２１ｆ，５１ａ〜５１ｆ ジョイント ２２ エンドエフェクタ部 ２３ａ〜２３ｆ ジョイント
Claims (3)
- 【請求項１】ベース部とエンドエフェクタ部とが６本の
駆動リンクで並列的に結合されたパラレルメカニズムの
マニピュレータにおいて、 上記駆動リンクの各基端を、ベース部に固定した６個の
直動アクチュエータにより直線的に移動する移動子に対
し、それぞれジョイントを介して三次元的に回転自在に
連結し、 上記駆動リンクの各先端をエンドエフェクタ部に対しジ
ョイントを介してそれぞれ三次元的に回転自在に連結し
た、ことを特徴とする直動固定型パラレルマニピュレー
タ。 - 【請求項２】請求項１に記載のマニピュレータにおい
て、 ベース部に固定した６個の直動アクチュエータを、ベー
ス部に設けた駆動源によりそれぞれベース部に固定した
レールに沿ってそのアクチュエータの移動子が移動する
ものとした、ことを特徴とする直動固定型パラレルマニ
ピュレータ。 - 【請求項３】請求項１に記載のマニピュレータにおい
て、 ベース部に固定した６個の直動アクチュエータを、ベー
ス部に設けた流体圧駆動シリンダによりそのピストンロ
ッドの先端の移動子が直線的に移動するものとした、こ
とを特徴とする直動固定型パラレルマニピュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7296189A JPH09109083A (ja) | 1995-10-19 | 1995-10-19 | 直動固定型パラレルマニピュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7296189A JPH09109083A (ja) | 1995-10-19 | 1995-10-19 | 直動固定型パラレルマニピュレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09109083A true JPH09109083A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17830328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7296189A Pending JPH09109083A (ja) | 1995-10-19 | 1995-10-19 | 直動固定型パラレルマニピュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09109083A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100402245C (zh) * | 2006-04-05 | 2008-07-16 | 浙江工业大学 | 一种仅含转动副的三平移自由度并联机构 |
| CN112338958A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-09 | 哈尔滨工业大学 | 基于气囊充放气致动的模块化柔性扭转关节 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02504224A (ja) * | 1987-07-23 | 1990-12-06 | オイロペイシエス ラボラトリウム フユア モレクラールビオロギー （エー エム ベー エル） | Ｍ‐１３フアージーｄｎａを精製する方法および装置 |
| JPH0919842A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Toyoda Mach Works Ltd | 工具ハンド及びそれを用いた工作機械 |
-
1995
- 1995-10-19 JP JP7296189A patent/JPH09109083A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02504224A (ja) * | 1987-07-23 | 1990-12-06 | オイロペイシエス ラボラトリウム フユア モレクラールビオロギー （エー エム ベー エル） | Ｍ‐１３フアージーｄｎａを精製する方法および装置 |
| JPH0919842A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Toyoda Mach Works Ltd | 工具ハンド及びそれを用いた工作機械 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100402245C (zh) * | 2006-04-05 | 2008-07-16 | 浙江工业大学 | 一种仅含转动副的三平移自由度并联机构 |
| CN112338958A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-09 | 哈尔滨工业大学 | 基于气囊充放气致动的模块化柔性扭转关节 |
| CN112338958B (zh) * | 2020-10-20 | 2021-09-14 | 哈尔滨工业大学 | 基于气囊充放气致动的模块化柔性扭转关节 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |