JPH09272500A - Device for fixing body under gravity-free state - Google Patents
Device for fixing body under gravity-free stateInfo
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- JPH09272500A JPH09272500A JP8084099A JP8409996A JPH09272500A JP H09272500 A JPH09272500 A JP H09272500A JP 8084099 A JP8084099 A JP 8084099A JP 8409996 A JP8409996 A JP 8409996A JP H09272500 A JPH09272500 A JP H09272500A
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、宇宙空間などの無重
力下で把持した物体を切り離して固定する装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for separating and fixing an object gripped under a weightless condition such as outer space.
【0002】[0002]
【従来の技術】落下施設や宇宙船内で、無重力実験や作
業を行うに当たり、その実験或は作業空間が制限され、
人間が介在できない状態の中で、物体を運動を与えずに
切り離して無重力空間に固定する技術が要求される。2. Description of the Related Art When performing weightlessness experiments or work in a drop facility or spacecraft, the experiment or work space is restricted.
In a state where humans cannot intervene, there is a demand for a technique of separating an object without giving motion and fixing it in a weightless space.
【0003】従来、宇宙開発技術の中で、浮遊する物体
を捕捉するための装置はロボットハンドやドッキング機
構が開発されてきた。Conventionally, in space development technology, a robot hand and a docking mechanism have been developed as a device for capturing a floating object.
【0004】一方、切り離し装置については無重力中で
人工衛星等の物体を放出する装置としてスペースシャト
ルのアームがあり、また無重力中ではないが、無重力実
験実験の落下施設内には落下カプセルを電磁石や油圧を
用いて切り離す大掛かりな切り離し装置がある。On the other hand, as for the disconnecting device, there is a space shuttle arm as a device for ejecting an object such as an artificial satellite in zero gravity, and although it is not in zero gravity, a falling capsule and an electromagnet are installed in the falling facility of the zero gravity experiment. There is a large-scale separation device that separates using hydraulic pressure.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、スペースシャ
トルのアームにより物体を初期運動を与えることなく無
重力下に放出するには熟練した操作者の操作を必要とす
る。However, it takes a skilled operator's operation to discharge an object in a weightless manner without giving an initial motion by the arm of the space shuttle.
【0006】また、上述の大掛かりな切り離し装置にあ
っては油圧や電磁石を用いて物体を切り離すものである
が、これは油圧を制御するための大掛かりな装置や大電
力が必要であり、小型の装置には搭載できない。Further, in the above-mentioned large-scale disconnecting device, an object is separated by using a hydraulic pressure or an electromagnet, but this requires a large-scale device for controlling the hydraulic pressure and a large amount of electric power, and is small in size. Cannot be installed on the device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記実情に
鑑み、コマンド信号により動作する指を対向状に有する
一対の切り離し装置をレール上に施設すると共に、該レ
ール上を上記切り離し装置を反対方向に移動させる駆動
機構を設け、更に上記指の先端には安定して把持する機
構を介して物体の把持部を設けるようにした無重力下で
物体を固定する装置を提案するものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION In view of the above situation, the present invention provides a pair of detaching devices having opposed fingers having a finger operated by a command signal on a rail, and disabling the detaching device on the rail. The present invention proposes a device for fixing an object under weightlessness, in which a drive mechanism for moving the object in the direction is provided, and a gripping portion for the object is provided at the tip of the finger through a mechanism for stably gripping the object.
【0008】ここで、物体を把持する指はモータ、空気
圧、油圧等の動力により動作され、コマンド信号と同時
に全ての指が同時に物体から離れて切り離し時に物体に
余分な運動が与えられないようにする。Here, the fingers gripping the object are operated by power such as a motor, air pressure, hydraulic pressure, etc., and at the same time as the command signal, all fingers are separated from the object at the same time so that no extra motion is given to the object. To do.
【0009】また、レール上に施設された一対の切り離
し装置は上記コマンド信号に対応して駆動機構により反
対方向に移動するように構成される。Further, the pair of disconnecting devices installed on the rails are configured to move in opposite directions by the drive mechanism in response to the command signal.
【0010】即ち、切り離し装置をレール上に移動する
ことにより、切り離し時の振動による不確定な運動が物
体に与えられず、更に切り離し機構全体の剛性が確保さ
れる。That is, by moving the separating device on the rail, an uncertain motion due to vibration at the time of separation is not given to the object, and the rigidity of the entire separating mechanism is secured.
【0011】また、レール上に施設された一対の切り離
し装置の駆動機構としては例えばモータ等によって駆動
される無端タイミングベルトの両側に上記一対の切り離
し装置を取り付けて構成される。Further, the drive mechanism of the pair of separating devices installed on the rail is constituted by attaching the pair of separating devices to both sides of an endless timing belt driven by, for example, a motor.
【0012】一方、指の先端には安定して把持する機構
を介して物体の把持部を設けるが、これにより重力環境
下で取り付けた物体に係る応力を緩和し、把持を安定さ
せることができる。On the other hand, a grip portion for an object is provided at the tip of the finger through a mechanism for stably gripping the finger. This makes it possible to relieve stress on the object attached under a gravity environment and stabilize the grip. .
【0013】即ち、指の先端と把持部との間に安定して
把持する機構を介在させることにより、その形状に係り
なく応力を緩和して安定に対象物体を保持することがで
きるのである。That is, by interposing a stable gripping mechanism between the tip of the finger and the gripping portion, the stress can be relaxed and the target object can be stably held regardless of its shape.
【0014】ここで、安定して把持する機構としては、
自動調心コロ軸受、自動調心軸受、自動調心玉軸受、自
動調心ローラ等従来より使用されている自動調心機構を
使用することができる。Here, as a stable gripping mechanism,
A conventionally used self-aligning mechanism such as a self-aligning roller bearing, a self-aligning bearing, a self-aligning ball bearing, or a self-aligning roller can be used.
【0015】なお、平面では対象物体の安定保持できな
いような場合には把持面の形状を対象物体に対応させる
ようにしてもよく、例えば対象物体が球体や三角錐の場
合には図示実施例のように把持面に溝を形成するように
してもよい。If the object cannot be stably held on a flat surface, the shape of the grip surface may be made to correspond to the object. For example, when the object is a sphere or a triangular pyramid, the shape of the illustrated embodiment may be changed. Thus, a groove may be formed on the grip surface.
【0016】[0016]
【作用】以上のような構成において、対向状に設けられ
た把持部間に物体を把持し、次にコマンド信号により指
を同時に物体より離すように指示されると、これに対応
してレール上に施設された切り離し装置を反対方向に移
動して物体を切り離すことによって、無重力下に物体を
固定させるものである。In the above structure, when an object is grasped between the grasping portions provided in opposed relation to each other, and then a command signal is issued to simultaneously release the fingers from the object, in response to this, on the rail. The object is fixed under zero gravity by separating the object by moving the separating device installed in the opposite direction.
【0017】即ち、この発明では物体が安定して把持さ
れており、また切り離し時には切り離し装置をレール上
に移動させて物体に振動を与えないようにしており、ま
た指がコマンド信号により同時に物体から離れ、物体に
余分な運動を与えないようにしており、したがって無重
力下で物体を初期運動をさせることなく浮遊させること
ができるのである。That is, according to the present invention, the object is stably grasped, and when the object is separated, the separating device is moved on the rail so as not to vibrate the object, and the finger simultaneously receives the command signal from the object. It separates and does not give extra motion to the object, so that it can float in zero gravity without initial motion.
【0018】[0018]
【実施例】以下、この発明を無重力実験センター(北海
道上砂川町の地下無重力実験センター)の落下施設を用
いて行った実施例に基づいて説明する。図1〜図2は落
下装置で使用される切り離し装置本体1を示すものであ
る。EXAMPLES The present invention will be described below based on examples carried out by using a drop facility of a weightlessness experiment center (underground weightlessness experiment center in Kamisagawa, Hokkaido). 1 and 2 show a detaching device body 1 used in a dropping device.
【0019】落下施設で使用できる実験空間は870[W]×
870[L]×443[H][mm]であり、この中に電源を含めた全て
の機器を搭載しなければならず、このため本体1の大き
さは小型化されている。The experimental space that can be used in the drop facility is 870 [W] ×
The size is 870 [L] × 443 [H] [mm], and all the equipment including the power source must be mounted in this, so that the size of the main body 1 is reduced.
【0020】切り離し物体としては宇宙ロボット実験用
の小型ロボットを使用するが、この実施例では切り離し
物体として直方体aを使用した。Although a small robot for space robot experiments is used as the detached object, a rectangular parallelepiped a is used as the detached object in this embodiment.
【0021】一方、本体1内の一側にはレール2が設け
られ、レール2上には一対の切り離し装置3,3が設置
され、切り離し装置3,3上には対向状にコマンド信号
により動作する指4,4が設けられ、指4の先端には球
面軸受5を介して物体aの把持部6が設けられている。On the other hand, a rail 2 is provided on one side of the main body 1, a pair of disconnecting devices 3 and 3 are installed on the rail 2, and the separating devices 3 and 3 are operated in opposition to each other by a command signal. Fingers 4 and 4 are provided, and a grip portion 6 for the object a is provided at the tip of the finger 4 via a spherical bearing 5.
【0022】切り離し装置3,3の駆動機構として、こ
の実施例ではレール2に沿ってプーリー7,7に架設さ
れた無端タイミングベルト8を設け、更にプーリー7,
7の回転軸9,9を駆動するモータ10を設けると共に、
無端タイミングベルト8の両側には夫々切り離し装置
3,3を固定して構成する。As a drive mechanism for the disconnecting devices 3 and 3, in this embodiment, an endless timing belt 8 is provided on the pulleys 7 and 7 along the rail 2 and further the pulleys 7 and 7 are provided.
7 is provided with a motor 10 for driving the rotating shafts 9 and 9,
Separation devices 3 and 3 are fixed to both sides of the endless timing belt 8.
【0023】また、指4と把持部6の間には平衡支持用
のスプリングプランジャー11が設けられている。A spring plunger 11 for equilibrium support is provided between the finger 4 and the grip 6.
【0024】以上の構成において、物体aは球面軸受5
を介して指4の先端に設けられた把持部6,6の間に安
定して保持されている。In the above construction, the object a is the spherical bearing 5
It is stably held between the gripping portions 6 and 6 provided at the tip of the finger 4 via.
【0025】このような状態で指4に把持解除のコマン
ド信号を発し、これに対応してモータ10によりプーリー
の回転軸9を駆動して無端タイミングベルト8を一定速
度で走行させる。In this state, a command signal for releasing the grip is issued to the finger 4, and in response to this, the motor 10 drives the rotary shaft 9 of the pulley to drive the endless timing belt 8 at a constant speed.
【0026】これによって把持部6による物体aの把持
が同時に解除されると共に、レール2上を切り離し装置
3,3が反対方向に移動するので、物体aが切り離され
る。As a result, the grasping of the object a by the grasping portion 6 is released at the same time, and the separating devices 3 and 3 move on the rail 2 in the opposite directions, so that the object a is separated.
【0027】この実施例では落下施設で用いる落下信号
(電気接点が落下と同時に1秒間通電する)を利用して
1秒間本体1内に設置されたモータ10を駆動すると同時
に、指4を切り離し移動方向に動かすことにより、物体
aを切り離した。In this embodiment, the motor 10 installed in the main body 1 is driven for 1 second at the same time as the finger 4 is detached and moved by using the drop signal (the electric contact is energized for 1 second upon dropping) used in the drop facility. Object a was separated by moving in the direction.
【0028】そして、この実施例によれば物体aは把持
部6,6の間に安定して保持され、切り離し時にはコマ
ンド信号により同時に把持が解除されると共に、切り離
し装置3,3はレール2上を移動するため、物体aに初
期運動をさせることなく、無重力下に固定させることが
できることを確認した。According to this embodiment, the object a is stably held between the grips 6 and 6, the gripping is simultaneously released by the command signal at the time of separation, and the separation devices 3 and 3 are mounted on the rail 2. It was confirmed that the object a can be fixed in zero gravity without any initial motion because the object is moved.
【0029】なお、この実施例では切り離し物体が直方
体であるため、把持部6の把持面を平面としたものを使
用したが、切り離し物体が球体や三角錐の場合には図4
(A)、(B)に示すように把持面に三角溝12を設ける
ことにより、物体aを安定して保持することができる。In this embodiment, since the separated object is a rectangular parallelepiped, the gripping surface of the gripping portion 6 is a flat surface. However, when the separated object is a sphere or a triangular pyramid, the shape shown in FIG.
By providing the triangular groove 12 on the gripping surface as shown in (A) and (B), the object a can be stably held.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上要するに、この発明によれば物体は
把持部間に安定して保持されており、また切り離し時に
は指がコマンド信号により物体から同時に離れると共
に、一対の切り離し装置はレール上を反対方向に移動す
るようにしてあるため、切り離された物体に無重力下で
初期運動をさせることなく、したがって無重力下で物体
を固定させることができる。In summary, according to the present invention, the object is stably held between the grips, and at the time of disconnection, the fingers simultaneously separate from the object by the command signal, and the pair of disconnecting devices oppose each other on the rail. Since the object is moved in the direction, the separated object can be fixed without being subjected to the initial motion in the zero gravity.
【図1】 この発明の一実施例を示す側面図FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the present invention.
【図2】 同上の一部欠切した平面図FIG. 2 is a partially cutaway plan view of the same as above.
【図3】 同上の切り離し装置の駆動機構を示す側面図FIG. 3 is a side view showing a drive mechanism of the above separating device.
【図4】(A)は球体を安定に保持する実施例を示す平
面図、(B)は三角錐を安定に保持する実施例を示す平
面図FIG. 4A is a plan view showing an embodiment for stably holding a sphere, and FIG. 4B is a plan view showing an embodiment for stably holding a triangular pyramid.
1は切り離し装置本体 2はレール 3,3は切り離し装置 4は指 5は球面軸受 6,6は把持部 7,7はプーリー 8は無端タイミングベルト 9はプーリーの回転軸 10はモータ 11はスプリングプランジャー 12は溝 aは物体 1 is a detaching device body 2 is a rail 3, 3 is a detaching device 4 is a finger 5 is a spherical bearing 6,6 is a gripping part 7, 7 is a pulley 8 is an endless timing belt 9 is a rotating shaft of the pulley 10 is a motor 11 is a spring plan Jar 12 is groove a is object
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 俊幸 茨城県つくば市梅園1丁目1番4 工業技 術院電子技術総合研究所内 (72)発明者 村上 寛 茨城県つくば市梅園1丁目1番4 工業技 術院電子技術総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshiyuki Suzuki 1-4-1, Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki Electronic Technology Research Institute, Industrial Technology Institute (72) Inventor Hiroshi Murakami 1-4-1, Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki Industrial Technology Research Institute, AIST
Claims (1)
に有する一対の切り離し装置をレール上に設置すると共
に、該レール上を上記切り離し装置を反対方向に移動さ
せる駆動機構を設け、更に上記指の先端には安定して把
持する機構を介して物体の把持部を設けるようにしたこ
とを特徴とする無重力下で物体を固定する装置。1. A pair of detaching devices having fingers operating in response to a command signal are installed on a rail, and a drive mechanism for moving the detaching devices in the opposite direction on the rail is provided. A device for fixing an object under zero gravity, characterized in that a gripping part for the object is provided at the tip through a mechanism for stably gripping the object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8084099A JPH09272500A (en) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | Device for fixing body under gravity-free state |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8084099A JPH09272500A (en) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | Device for fixing body under gravity-free state |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09272500A true JPH09272500A (en) | 1997-10-21 |
Family
ID=13821079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8084099A Pending JPH09272500A (en) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | Device for fixing body under gravity-free state |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09272500A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04135192A (en) * | 1990-09-21 | 1992-05-08 | Toshiba Corp | Moving apparatus for gripping mechanisms |
-
1996
- 1996-04-05 JP JP8084099A patent/JPH09272500A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04135192A (en) * | 1990-09-21 | 1992-05-08 | Toshiba Corp | Moving apparatus for gripping mechanisms |
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