JPH09500337A - 腱吊プラットホームロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ロボット（１３）は、プラットホーム（２９）と、腱（１４、１５、１７、１９、２１、２３、２５及び２７）と、制御ユニット（６４）とを備える。プラットホーム（２９）は、腱の収納、引込み及び伸長のための近位リール（３３、３５、３７、３９、４１、４３、４５及び４７）を収容し、各腱はリールを有する。また、プラットホーム（２９）は、ロボット制御器（７８）からの指令を受け、リールの作動を確実に制御しかつ整合させるための主コンピュータ（６５）を有する。腱の遠位端は、別々の位置で固定される。、プラットホーム（２９）と腱の固定個所との間で互いに交差する複数対の腱を有することによって、拡張した作業スペースを得ることができるけれども、ロボット（１３）は、腱固定装置の位置によって最初に決定される作業スペース（７３、７４）を有する。プラットホーム（２９）は、鍵のそれぞれのリールから伸びる鍵長さを制御することによって、作業スペースで並進されかつ回転される。少なくとも６つの鍵及びリールを用いるとき、プラットホーム（２９）は、３軸の方向への移動、及び、前述の３軸の各々を中心とした回転の６自由度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 腱吊プラットホームロボット 〔技術分野〕 本発明は、ロボット工学の分野に関し、特に、作業スペースでプラットホームを 位置決めしかつ特定方向に向けるのに腱を用いるロボットに関する。 〔背景技術〕 ロボットの形は、長い間、人間のような形態とは完全にかけ離れていて、現在 では、ロボット機能及び物理学法則だけによって決定される。多くの適用に対し て、ロボットは、作業スペースの隅から隅まで動くことができるプラットホーム であるに過ぎない。プラットホームに取付けられたエンドエフェクタは、自由に 動く物品の把持又は工具の保持及び操作のような特定の仕事を行うように設計さ れる。 一般的な課題は、プラットホーム及び取付けられたエンドエフェクタを、作業 スペースの隅から隅まで速くかつ正確に位置決めし、適当に向けることである。 そのうえ、プラットホームは正確に位置決めされなければならないばかりでなく 、必要な力をエンドエフェクタに制御可能に加え、又は、ペイロード質量を支持 するように、その位置で十分に剛体でなければならない。最後に、ロボットは、 異なる位置はもちろん、異なる形の作業スペースで仕事を行うことができるよう に、再構成可能かつ軽便でなければならない。 例えば、バレット（Ｂａｌｅｔ）等に対して発行された米国特許第4,873,571 号のような、作業スペースでプラットホームを位置決めするのに腱を用いる多数 のロボット装置がある。従来技術の腱吊プラットホームロボットは、各リールか ら伸びた腱長さを制御することによって、プラットホームの位置を制御するため に遠位リールを用いるのが普通である。特に、リールは、作業スペースの周囲に 沿って配置された腱の各遠位端にそれぞれ置かれ、腱の近位端は可動プラットホ ームに取付けられる。この設計は、遠位リール固定装置を固定できるような適当 な部位を必要とする。 このような装置に固有の欠点は、各移動は各リールを移動させたり再固定した りすることを要するため、ロボットの再配置が困難なことである。そのうえ、同 じ位置での作業スペースの変更でさえ、少なくとも１つのリールの再配置を要す る。遠位リールの大きさ及び重さは、プラットホームの大きさ及び加えられるで あろう最大の力に比例するので、前述の考えは、軽便さ及びロボットを再構成す る能力、又は、ロボットの最大の力又はペイロードを効果的に限定する。本質に おいて、遠位リールには設計折衷案を要し、多くの適用に対する腱吊プラットホ ームロボットの使用を妨げる。 普通、遠位リールを用いる腱吊プラットホームロボットは、３軸に沿ったプラ ットホームの並進だけを行う。エンドエフェクタの回転自由度は、習慣的に、プ ラットホームに対してジンバルで支えられた回転装置をプラットホームに取付け 、エンドエフェクタを回転装置に取付けることによって与えられる。しかしなが ら、この解決により、吊プラットホームは全く異なる装置となり、制御装置だけ でなく物理的装置の複雑さが加わり、これにより、２つの装置の作動を整合させ なければならない。 〔発明の開示〕 簡潔に言えば、本発明は、プラットホームと、腱と、制御装置とを備えるロボ ットである。プラットホームには、腱の収納、引込み及び伸長のための近位リー ルを収容し、各腱はリールを有する。腱の遠位端は、別々の位置で固定される。 ロボットの作業スペースを、プラットホームと腱固定個所との中間で互いに交差 する複数対の腱を有することによってわずかに拡張することができるけれども、 ロボットの作業スペースは、腱固定装置の位置によって最初に決定される。プラ ットホームを、腱のそれぞれのリールから延びる腱長さを制御することによって 、作業スペース内で並進させかつ回転させる。プラットホームに配置した主コン ピュータは、各リールを制御し、各リールの作動を整合させる。少なくとも６つ の腱及びリールを用いたとき、プラットホームは、３軸の方向への移動と、前述 の３軸の各々を中心とした回転の６自由度を有する。多数タイプのエンドエフェ クタをプラットホームに取付けるのがよく、かくして、ロボットは多様な仕事を 行うことができる。 リールがプラットホームに配置されるので、腱の遠位端の固定装置を、構造上 簡単にすることができる。ロボットを再配置するためには、腱の遠位端をそれぞ れの固定個所から取り外すことだけを要し、腱を腱のリールによって巻き取り、 プラットホームを新しい作業現場に移動させる。作業スペースの再構成は、同様 に簡単で、腱の遠位端を取り外し、引き続き、腱の遠位端を同じ作業現場の新し い固定個所へ取付けることだけを要する。 プラットホームと、取付けられたエンドエフェクタを並進させかつ回転させる ことのどちらも、腱のそれぞれのリールから伸びる腱長さを制御することによっ て得られる。リールはすべて、プラットホームに配置された制御装置によって制 御される。ロボットは、作業スペースに対してエンドエフェクタを向けるための プラットホームの別個の回転装置を必要としない。 〔図面の簡単な説明〕 図１は、８つの腱によって吊られたプラットホームを有する本発明の実施の形 態を図示する。プラットホーム端のリールのそれぞれの位置が明瞭にわかるよう に、プラットホームのハウジングを想像線で示す。 図２は、図１に示すプラットホームのリールの１つの斜視図である。作動部品 が明瞭にわかるように、リールのケーシングを想像線で示す。 図３は、本発明の実施の形態の制御装置の略図である。 図４は、８つの腱を有する実施の形態の長方形作業スペースを図示する。 図５は、図４に示す実施の形態と同じ、不規則形状を有する作業スペースを示 す。この作業スペースは、８つの腱の４つの固定個所を変えることによって、図 ４の長方形作業スペースから得られる。 図６は、以前に図４に示した長方形作業スペースは、腱形体を変えるだけによ って、どのように固定個所によって形成される平面を越えて広げられることがで きるかを示す。 図７Ａは、図４に示すロボットの側面図であり、腱は、交差しない形体である 。プラットホームは、中立の非回転向きにある。 図７Ｂは、最大傾斜角度Θ回転したプラットホームを有する図７Ａのロボット を示す。 図８Ａは、図１及び図６に示すロボットの側面図であり、腱は、交差した腱形 体である。プラットホームは、中立の非回転向きにある。 図８Ｂは、最大傾斜角度Θ回転したプラットホームを有する図８Ａのロボット を示す。 図９は、図６に示すロボットの斜視図であり、腱は、交差した形体である。プ ラットホームを２つの異なる位置（位置の１つを想像線で示す）で示すことによ って、６自由度を具体的に説明する。 図１０は、パイロットにハンググライダーを飛ばす実際の迫真性を与える、本 発明の実施の形態の斜視図である。 図１１は、ガラスパネル建設中のビルディングの上部構造の上に配置する、本 発明の実施の形態の斜視図である。 図１２は、宇宙船内部で用いられる、本発明の実施の形態の斜視図である。 図１３は、８つの腱によって吊られたプラットホームを有する本発明の他の実 施の形態の斜視図である。この実施の形態の各腱長さは、腱を通る電流の関数で 変化する。 図１４は、図１３に示す実施の形態の略図である。 〔発明を実施する最善の形態〕 図１は、本発明を実施するための最善の形態の腱吊プラットホームロボット１ ３を示す。ロボット１３は、可撓性腱１４、１５、１７、１９、２１、２３、２ ５及び２７と、プラットホーム２９とを備える。腱は、高弾性ポリプロピレンの スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）か、高弾性アラミドのケブラー（ＫＥＶＬＡＲ） のどちらかで構成される。プラットホーム２９は、ハウジング３１と、リール３ ３、３５、３７、３９、４１、４３、４５及び４７とを含む、ハウジング３１に 閉じ込められた部品を備える。リールはすべて等しい。 リール３３の斜視図を図２に示す。リール３３は、仮想線で示すケーシング４ ８を有する。腱１４の収納、引込み及び伸長を行う回転可能なスプール４９がケ ーシング４８の中に配置される。腱１４、１５、１７、１９、２１、２３、２５ 及び２７の近位端は、それぞれのスプールに取付けられる。腱の遠位端は、固定 される。腱は緊張状態にあり、腱は剛体でなく、かくして、圧縮荷重を伝達 することはできない。 スプール４９は円筒形で、一定比のギアボックス５１によって駆動され、ギア ボックス５１もまた、直流モータ５３によって駆動される。インクリメンタル光 学式エンコーダ５５が、モータ５３に接続され、モータ５３のモータ軸の回転を 示す信号を発生させる。腱１４はグロメット５６を通ってケーシング４８に入り 、その後、腱１４はプーリ５７の周りに案内され、スプール４９に収納される。 腱１４がスプール４９に引込められかつ収納されるとき、リードねじ５８がプー リ５７をスプール４９に沿って移動させて、腱１４をスプール４９に均等に送り 、スプール４９から均等に取り出すのを確保する。ピンチローラ５９は、腱１４ のスプール４９への収納中に、たるみが起こるのを防止する。光学式張力センサ ６０は、腱１４の伸長長さ、すなわち、スプール４９に収納されない腱１４の部 分のたるみを検知する。 エンドエフェクタ６１が、プラットホーム２９に取付けられる。エンドエフェ クタ６１は、作動ボタン、スイッチ及びダイヤル等に対するグリッパーである。 異なる機能に対して設計された異なるタイプのエンドエフェクタを、プラットホ ーム２９に同様に取付けるのがよい。ビデオカメラ６２及びライト６３は、ロボ ット１３の操作者にエンドエフェクタ６１及び製品の大写し映像を与えるために 、プラットホーム２９に取付けられる。制御ユニット６４が、ハウジング３１の 中に収容される。制御ユニット６４は、各リールに対するスプールの回転を制御 することによって、各リールから伸びる腱長さを制御し、また、全部のスプール の回転を整合させる。図３に構成した略図で示すように、制御ユニット６４は、 主コンピュータ６５、スプール作動コントローラ６６、６７、６８及び６９を収 容する。 スプール作動コントローラ６６は、リール３３のスプール４９の回転、及び、 リール３５のスプール７０の回転を制御する。スプール４９及び７０が制御され 、互いに独立に回転する。同様に、スプール作動コントローラ６７は、リール３ ７及び３９のスプールの独立回転を制御する。スプール作動コントローラ６８は 、リール４１及び４３のスプールの独立回転を制御する。スプール作動コントロ ーラ６９は、リール４５及び４７のスプールの独立回転を制御する。 主コンピュータ６５は、ジアテック（Ｚｉａｔｅｃｈ）の８９０２型の４８６ タイプのＰＣマイクロコンピュータである。各スプール作動コントローラは、テ クノロジー（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）８０の４３２７Ｂ型のサーボモータコント ローラであり、このサーボモータコントローラは、ＳＴＤコンパチブルの２軸デ ィジタルサンプリング直流サーボコントローラカードである。 ロボット制御器７８は、プラットホーム２９を位置決めしかつ特定方向に向け るための指令、及び、エンドエフェクタ６１を作動させるための指令を主コンピ ュータに送る。ロボット制御器７８は、人間によって作動される。代わりに、ロ ボット制御器７８の作動を、自動化してもよい。この変形例の方法により、ロボ ット１３を、人間の存在を要せずに、長期間にわたって周期的に仕事を自動的に 行なわせる。 ロボット制御器７８からの指令に加えて、主コンピュータ６５は、各スプール 作動コントローラから、スプールの各々のスプール位置情報を受ける。このスプ ール位置情報は、各腱を各腱のスプールに完全に収納された位置から各腱の遠位 端を固定するのに要する伸長長さまで最初に伸ばし、作業スペースでプラットホ ーム２９を最初に吊しかつ位置決めするのに要するスプール位置変化を含む。操 作者指令及びスプール位置情報は、スプール作動コントローラの各々にディジタ ル信号の形態でそれぞれ送られるスプール回転指令を発生させるために、当業者 に良く知られている運動方程式に用いられる。また、主コンピュータ６５は、操 作者の指令をエンドエフェクタ６１に中継し、かつ、エンドエフェクタ６１から の帰還信号を中継する。 主コンピュータ６５からのディジタル信号にもとづいて、スプール作動コント ローラ６６は、リール３３のスプール４９のためのモータ５３に、適当な電圧を 送る。次いで、モータ５３は、スプール４９を確実に回転させ、腱１４の適当な 伸長又は引込みを生じさせ、その結果、スプール４９から伸びる腱１４の長さの 変化を生じさせる。インクリメンタル光学式エンコーダ５５は、モータ５３のモ ータ軸の回転量を示す信号を発生する。この信号はスプール作動コントローラ６ ６に送られ、スプール作動コントローラ６６では、この信号は、腱１４がスプー ル４９に完全に収納されるときのスプール位置に対するスプール４９の回転位 置を計算するのに用いられる。 光学式張力センサ６０は、腱１４の伸長長さでのたるみを光学的に検知するた めに光カプラーを用いる。特に、光センサ６０は、発光ダイオード及び向かい合 うフォトトランジスターを備える。腱１４の伸長長さがぴんと張られたとき、腱 １４は、ダイオードから発せられた赤外光線がフォトトランジスターに入射する のをさえぎる。もし、腱１４の伸長長さがたるんできたとき、腱１４は赤外光線 通路外に移動し、次いで、光線がフォトトランジスターに入射する。フォトトラ ンジスターは、スプール作動コントローラ６６に送られる信号電流を生ずること によって、赤外光線の入射に応答する。もし、スプール作動コントローラ６６が 光学式張力センサ６０からたるみ信号を受けると、スプール作動コントローラ６ ６は、たるみが巻き取られたるみ信号が止まるまで、腱伸長指令を無視し、腱１ ４の伸長を防止し、腱１４の引込みを指令する。 他のリール及び他のリールのスプールは、リール３３、スプール４９及びスプ ール作動コントローラ６６に関してここで述べたのと同一方法で作動して、それ ぞれのスプール作動コントローラと相互に作用する。ビデオカメラ６２は、ビデ オモニター７１にビデオ信号を与える。主コンピュータ６５は、ディジタル位置 表示器７２に位置信号を与えて、操作者がエンドエフェクタ６１を案内するのを さらに助ける。 図４は、ロボット１３が立方体作業スペース７３を構成するように固定された 腱１４、１５、１７、１９、２１、２３、２５及び２７の遠位端を示す。ロボッ ト１３の腱が、互いに交差していないことに注目せよ。図５は、腱１７、１９、 ２１及び２５の遠位端固定装置を、立方体作業スペース７３の腱の位置から移動 させることによって得られた不規則作業スペース７４を示す。腱１４、１５、２ ３及び２７の遠位端の固定装置は、相変わらず作業スペース７３でそれらが有し ていたのと同じ位置である。腱は、相変わらず交差していない。また、比較を容 易にするために、作業スペース７３の端を図５に仮想線で示す。 図６は、作業スペース７５（仮想線で示す）を有するロボット１３を示す。ロ ボット１３の腱固定個所は、作業スペース７５については、立方体作業スペース ７３の腱固定個所（図４に示す）と同じである。しかしながら、ロボット１３の 腱は、立方体作業スペース７３を有するロボット１３の交差しない腱と対照的に 、図６では交差している。交差した腱により、プラットホーム２９の作動範囲は 、腱が交差しないプラットホーム２９の作動範囲を越えて増し、それによって、 プラットホーム２９の作業スペースを広げる。かくして、作業スペース７５は、 腱固定個所を超えて広がる。 また、図６は、腱１５及び１７は、腱１５と１７とが互いに交差する位置で曲 がり、腱２１及び２７は同様に曲がる。腱の可撓性により、交差する腱を互いに 曲げ、それによって、プラットホーム２９は、作業スペース７５として示す拡張 した範囲を得ることができる。 図７Ａは、図４で以前に示した立方体作業スペース７３にあるロボット１３の 側面図である。腱は交差していない。作業スペース７３を仮想線で示す。プラッ トホーム２９は、中立の非回転向きにある。図７Ｂは、プラットホーム２９を、 腱の伸長長さを変えることによって、どのようにして最大傾斜角度Θ、水平軸を 中心に回転させることができるかを示す。 図８Ａは、腱が交差した形体のロボット１３の側面図である。拡張した作業ス ペース７５（仮想線で示す）が、交差した腱の形体によって得られる。プラット ホーム２９は、中立の非回転向きにある。図８Ｂは、プラットホーム２９を、腱 の伸長長さを変えることによって、どのようにして最大傾斜角度Θ、プラットホ ーム２９の傾斜軸を中心に回転させることができるかを示す。 図７Ａ及び図７Ｂでそれぞれ示す最大傾斜角度の比較により、最大傾斜角度Θ は、腱の形体を図５の交差しない形体から交差した形体に変えることによって、 実質的に増すことができる。腱を他の形体に変えることにより、プラットホーム ２９の振れ軸及び回転軸を中心としたプラットホーム２９の利用できる回転は同 様に最大になる。また、交差した腱の形体により、エンドエフェクタ６１は、交 差しない腱の形体を用いて加えることができる力よりも大きい力を製品に加える ことができる。 図９は、２つの位置Ａ及びＢにあるロボット１３のプラットホーム２９を示す 。位置Ｂは、仮想線で示す。ロボット１３の腱は、交差した形体である。図９は 、ロボット１３の６自由度を図示する。特に、図９は、腱の伸長長さを変えるこ と によって、プラットホーム２９を、どのようにして作業スペース内で並進させ、 プラットホーム２９の方向を変えるかを示す。作業スペース７５の端を、仮想線 で示す。作業スペース７５は、図６及び図８Ａと関連して以前に説明したように 、交差した腱の形体によって、腱固定個所を含む平面を越えて広げられる。 本発明のロボットの大きさ及び本発明のロボットに取付けられたエンドエフェ クタのタイプは、ロボットを多種の適用に用いることができるように変えるのが よい。例えば、図１０は、本発明のロボット７６が、どのようにしてパイロット ７７にハンググライダーが飛ぶ運動感覚を与えるのかを図示する。パイロット７ ７を支持するハーネス７９は、ロボット７６のプラットホーム８１に取付けたエ ンドエフェクタを備える。ハンググライダーが飛ぶ実際の迫真性は、適当な音及 び映像シミュレーションと、あるいは、風の触感を与える送風機と関連して、作 業スペースでパイロット７７による制御棒８３の動きに反応してプラットホーム ８１及びハーネス７９の方向及び位置を変えるように、プラットホーム８１の主 コンピュータをプログラムすることによって達成される。 本発明のロボットの他の可能な適用を図１１に示す。図１１は、ロボット８５ が、建設中のビルディング８９の上部構造の上にガラスパネル８７を配置するの にどのように用いられるのかを図示する。ロボット８５のプラットホーム９１に 取付けられたエンドエフェクタは、吸盤９３を有する。吸盤９３を用いて各パネ ル６７を取り上げ、そして、運び、次いで、パネルを適所に固定するときに離す 。 図１２は、本発明のロボット９５が、どのようにして宇宙船９７で仕事を行う かを図示する。ロボット９５は、プラットホーム９９を有する。本発明のロボッ トは、無重力で意のままに機能することができる。腱の遠位端の位置ではなく、 プラットホーム９９のリールの位置により、ロボットを、宇宙船９７の典型的に 窮屈な所で用いることができる。同様に、ロボット９５の軽便さは、この適用に 役立つ。 以前に詳細に説明したように、プラットホームに横たわる各腱長さ及び各腱固 定個所（ロボット１３の伸長長さと称する）は、可変的に制御される。可変的な 腱長さ制御は、ロボット１３に関連して説明したリール及びスプール装置以外の 多数の方法で達成することができる。例えば、腱を、ニッケル及びチタンから成 る二元合金であるニチノールのような材料で構成するのがよく、腱は、その温度 の関数として、可逆的に伸縮する。典型的には、温度は、材料を通る電流を制御 することによって制御される。カリフォルニア州のアービン（Ｉｒｖｉｎｅ）の ダイナロイ（Ｄｙｎａｌｌｏｙ）社は、「ＦＬＥＸＩＮＯＬ」と称する登録商標 のニチノールを生産する。 図１３は、本発明の他の好ましい実施の形態の腱吊プラットホームロボット１ ０１を示す。図１４は、ロボット１０１の略図である。ロボット１０１は、プラ ットホーム１０３と、エンドエフェクタ１０５と、可撓性腱１０７、１０９、１ １１、１１３、１１５、１１７、１１９及び１２１とを備える。腱は、ニッケル 及びチタンから成る二元合金であるニチノールで構成され、腱は、温度関数とし て、その形状を可逆的に変える。 プラットホーム１０３は、ハウジング１２３と主コンピュータ１２４と、制御 モジュール１２５、１２７、１２９、１３１、１３３、１３５、１３７及び１３ ９とを含む、ハウジング１２３に閉じ込められた部品を備える。前述の制御モジ ュールは、腱１０７、１０９、１１１、１１３、１１５、１１７、１１９及び１ ２１にそれぞれ取り付けられ、各腱をそれぞれ制御する。制御モジュールは、そ の制御モジュールが制御する腱の近位端に取付けられる。腱の遠位端は、近隣の 構築物又は地面に固定される。 各腱の温度、かくして、各腱長さは、各腱を通る電流によって制御される。各 制御モジュールによって生ずるアンペア数は、主コンピュータ１２４によって制 御されかつ整合される。ロボット制御器１４１は、プラットホーム１０３を並進 させかつ特定方向に向けるための指令と、エンドエフェクタ１０５を作動するた めの指令とを主コンピュータ１２４に送る。 ロボット制御器１４１からの指令に加えて、主コンピュータ１２４は、各腱そ れぞれの制御モジュールから、各腱長さに関する情報を受ける。操作者指令及び 腱長さ情報は、制御モジュールの各々にディジタル信号の形態でそれぞれ送られ る制御モジュール指令を発生させるために、当業者に良く知られている運動方程 式に用いられる。また、主コンピュータ１２４は、操作者指令をエンドエフェク タ１０５に中継し、かつ、エンドエフェクタ１０５からの帰還信号を中継する。 各制御モジュールは、主コンピュータ１２４からのディジタル信号を、各制御 モジュールに取付けた腱が反応する長さをとることになるアンペア数に変換する 。このことにより、所定の腱がその長さを増減することになり、またあるいは、 同じ長さを維持することになる。主コンピュータ１２４によって指令された腱長 さの変化の全部の効果は、ロボット制御器１４１の指令に従って、プラットホー ム１０３を並進させ、特定方向に向けることである。 現在、ニチロールで作られた腱は、腱の最初の長さからほぼ１０パーセントを 超えて腱長さを変えることはできない。かくして、同じ腱長さであるとすれば、 プラットホーム１０３は、ロボット１３のプラットホーム２９に利用できる作動 範囲を有することはできない。そのうえ、ロボット１０１の作業スペース１４３ は、腱の遠位端の固定個所を含む平面によって形成される立方体の内側に広がっ ている。前述の制限にもかかわらず、腱の伸長長さの制御に機械的装置を用いる 本発明のロボットに対するロボット１０１の重量の劇的な減少により、この実施 の形態は、いくらかの状況に望ましい。形状変化合金の最大長さ変化の進歩によ り、この変形例がさらに一層実行可能になるであろう。 多数の例示的実施の形態を図示かつ説明してきたけれども、このような実施の 形態は、本発明の単なる例証であって、本発明の外延を限定するものではない。 そのうえ、図示かつ説明した実施の形態に対する変更、変形及び置換が、本発明 の精神及び範囲から逸脱することなく、当該技術分野において通常の技術を有す る人によってなされるであろう。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲の請求 項によってのみ限定される。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 各々を中心とした回転の６自由度を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．各々が収納された長さと伸長長さとからなる全長と、固定される遠位端とを 有する複数の可撓性腱と、 各々が前記収納された長さを収納し、前記伸長長さを変え、前記遠位端が固 定されたとき前記伸長長さを緊張状態に保持するための、前記腱の各々のスプー ル手段と、 前記スプール手段を有するプラットホームと、 前記伸長長さを制御しかつ整合させることができるように、前記スプール手 段を制御するための手段と、 を備えることを特徴とするロボット。 ２．前記制御手段は、前記スプール手段の２つを制御するための、ＳＴＤコンパ チブル２軸ディジタルサンプリング直流サーボコントローラカードである、請求 の範囲第１項に記載のロボット。 ３．前記複数の前記腱は、８つの前記腱からなり、 前記プラットホームは、作動範囲と、前記作動範囲からなる作業スペースと を有し、 前記腱の前記伸長長さの複数対が前記腱の前記遠位端の固定装置上で交差し たときの前記作業スペースは、前記腱の前記伸長長さの前記複数対が交差しない ままであるときの前記作業スペースより大きい、請求の範囲第１項に記載のロボ ット。 ４．前記制御手段は、前記プラットホームに配置される、請求の範囲第１項に記 載のロボット。 ５．更に、複数のリールを備え、 前記リールの各々は、前記スプール手段の１つと、 前記リールに対する前記スプール手段の作動に応答する作動信号を発生させ るための手段と、 前記腱のたるみを示すたるみ信号を発生するための手段とを有し、 前記制御手段はスプール作動コントローラを有し、 前記スプール作動コントローラは、前記腱の伸長をやめさせかつ前記腱を引 込めるために前記たるみ信号が発せられたところから前記たるみ信号が止まるま で、前記リールに備えられた前記スプール手段に指令を出すことによって、前記 たるみ信号に応答することができ、それによって、 前記腱を伸ばすための前記制御手段からの作動指令は、前記腱がぴんと張ら れるまで無視される、 請求の範囲第１項に記載のロボット。 ６．前記たるみ信号発生手段は、光学式張力センサである、請求の範囲第５項に 記載のロボット。 ７．前記制御手段は、前記プラットホームを並進させかつ特定方向に向けるため の運転指令を受けるための主コンピュータを有し、 前記リールの各々の位置信号を前記スプール作動コントローラによって発生 することができ、前記位置信号の各々は前記リールの各々からの前記作動信号に それぞれ応答し、 前記主コンピュータは、前記運転指令及び前記位置信号に応答して前記スプ ール手段の各々に対する作動指令を発生することができ、 前記スプール作動コントローラは、前記作動指令に応答して前記スプール手 段を制御することができ、それによって、 前記プラットホームを、前記運転指令に応じて並進させかつ特定方向に向け る、請求の範囲第５項に記載のロボット。 ８．更に、前記プラットホームに取付けられたエンドエフェクタを備え、 前記主コンピュータは、前記エンドエフェクタに対するエフェクタ指令を受 け、前記エフェクタ指令を前記エンドエフェクタに中継する、請求の範囲第７項 に記載のロボット。 ９．プラットホームを吊るための複数の可撓性腱と、 前記プラットホームに配置され、各々が前記腱の１つを収納、引込み及び伸 長のためのリール手段とを備え、 前記腱の各々は、遠位端及び近位端を有し、 前記近位端は、前記リール手段にそれぞれ取付けられ、 前記リール手段を制御するための手段を備え、 前記リール手段の各々は、前記腱のたるみを示すたるみ信号を発生するため の手段を有し、 前記制御手段は、前記腱の伸長をやめさせかつ前記腱を引込めるために前記 たるみ信号が発せられたところから前記たるみ信号が止まるまで、前記リール 手段に指令を出すことによって前記たるみ信号に応答し、それによって、 前記腱を伸ばすための前記制御手段からの作動指令は、前記腱がぴんと張ら れるまで取り消される、 ことを特徴とするロボット。 10．前記たるみ信号発生手段は、光学式張力センサである、請求の範囲第９項に 記載のロボット。 11．前記リール手段の各々は、また、前記腱の引込み及び伸長に応答する位置信 号を発生するためのものであり、 前記制御手段は、また、前記プラットホームを並進させ特定方向に向けるた めの運転指令を受け、前記運転指令及び前記位置信号に応答して前記リール手段 を制御するためのものであり、それによって、 前記プラットホームを、前記運転指令に応じて並進させかつ特定方向に向け る、請求の範囲第９項に記載のロボット。 12．前記制御手段は、前記プラットホームに配置される、請求の範囲第１１項に 記載のロボット。 13．前記複数の前記腱は、８つの前記腱からなり、 前記プラットホームは、作動範囲と、前記作動範囲からなる作業スペースと を有し、 前記腱の複数対が交差したときの前記作業スペースは、前記腱の複数対が交 差しないままであるときの前記作業スペースより大きい、請求の範囲第９項に記 載のロボット。 14．プラットホームを吊るための複数の腱を備え、 前記腱の各々は、可変でありかつ制御可能な腱長さを有し、 前記腱長さを制御するための手段を備え、 前記腱の各々は、遠位端及び近位端を有し、 前記近位端は、前記プラットホームに取付けられ、それによって、 前記遠位端が固定され、前記腱がぴんと張られたとき、前記プラットホーム は吊られる、 ことを特徴とするロボット。 15．前記腱長さの各々は、ある寸法を有し、 前記腱長さの寸法を決定するための手段を備え、 前記制御手段は、前記プラットホームを並進させかつ特定方向に向けるため の運転指令を受け、前記運転指令及び前記腱長さの寸法に応答して前記腱長さの 各々を制御するためのものであり、それによって、 前記プラットホームを、前記運転指令に応じて並進させかつ特定方向に向け る、請求の範囲第１４項に記載のロボット。 16．前記制御手段は、前記プラットホームに配置される、請求の範囲第１５項に 記載のロボット。 17．前記腱長さは、腱の温度の関数で変化し、更に、前記腱の各々の温度を個々 に調節するための手段を備える、請求の範囲第１５項に記載のロボット。 18．前記温度調節器は、電流供給源に接続されて前記腱に備えられ、それによっ て、 前記制御手段は、前記腱を流れる電流によって、前記腱長さを制御する、請 求の範囲第１７項に記載のロボット。 19．前記複数の前記腱は、８つの前記腱からなり、 前記プラットホームは、作動範囲と、前記作動範囲からなる作業スペースと を有し、 前記腱の複数対が固定された前記遠位端上で交差したときの前記作業スペー スは、前記腱の複数対が交差しないままであるときの前記作業スペースより大き い、請求の範囲第１５項に記載のロボット。 20．前記複数の前記腱は、少なくとも３つの前記腱を備える、請求の範囲第１項 又は第９項又は第１４項のいずれか１項に記載のロボット。 21．前記複数の前記腱は、少なくとも６つの前記腱からなり、それによって、 前記プラットホームは６自由度を有する、 請求の範囲第１項又は第９項又は第１４項のいずれか１項に記載のロボット。 22．更に、前記プラットホームに取付けられたエンドエフェクタを備え、 前記制御手段は、前記エンドエフェクタに対するエフェクタ指令を受け、前 記エフェクタ指令を前記エンドエフェクタに中継する、請求の範囲第１２項又は 第１５項に記載のロボット。