JPS58126076A - 伸縮自在の遠隔操作装置 - Google Patents

伸縮自在の遠隔操作装置

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JPS58126076A
JPS58126076A JP58005978A JP597883A JPS58126076A JP S58126076 A JPS58126076 A JP S58126076A JP 58005978 A JP58005978 A JP 58005978A JP 597883 A JP597883 A JP 597883A JP S58126076 A JPS58126076 A JP S58126076A
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slave arm
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ダニエル・フランソワ
クリスチヤン・フリヨ−
ジヤン・テンテリエ−ル
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Getinge Life Science France SAS
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J3/00Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマスタースレーブ型の伸縮自在の遠隔操作装置
に関し、評言すれば、アームの釣合いを永久的に保証せ
しめるような遠隔操作装置に関するものである。
マスタースレーブ型の遠隔操作装置はオペレータが利用
し得る制御ハンドルを博えたマスタアームおよび該マス
タアームと略同−またハ翔似でかつ把持ベンチのごとき
工具を備えたスレーブアームとで作られることが知られ
ている。スレーブアームは容器内部に放射性生成物のご
とき危険な雰囲気または生成物の存在のため人間が近づ
き得ない容器内部に配置される。マスタアームおよびス
レーブアームは同数の自由朋を備えかつ容器の壁を横切
って機械的に接続され、それゆえマスタアームのおよび
/またはオペレータにより制御される制御ハンドルのす
べての運動はスレーブアームのおよび/または把持ベン
チの同一または類似の運動を引き出す。容器の隔壁に作
られた光感けかくしてオペレータか容器の内部で所望さ
れる操作を行なうのを許容する。
マスタースレーブ型の遠隔操作装着は他の理由から2つ
の大べな系列に細分される。これらの系列の第1のもの
はマスクおよびスレーブアームが各々、多くの場合には
セグメントの数が2つである人間の腕の運動に比較し得
る運動を再生する連接さねた抜数のセグメントからなる
連接された遠隔操作装置に関する0本発明が関係する上
記系列の第2のものは各アームがこのアームの長さの変
更を許容すZような伸縮自在の方法で取り付げらねる複
数のセグメントから作ら名る伸縮自在の遠隔操作装置に
関する。
より正確な方法によれば、本発明によるマスタースレー
ブ型の伸縮自在の遠隔操作装置は伸縮自在のマスタアー
ムおよびスレーブアームで作られ、これらのアームは$
断ブロック上で互いに通常平何でかつ前記ブロックの川
に対して直角な2本のノ目軸のまわりに連接され、横町
ブロックは容器の隔壁を横断しかつその固有の軸のまわ
りに回転するように取り付けられる。各アームの端部は
かくしてアームの釣合い1(影響を及ぼさないためここ
では述べられない制御ハンドルのおよびペンチの自由朋
が加えられる位置決めの6つの自由ザを規定する。慣例
により、記載に引き続いて以下の方法の各アームの位置
決めに結びつけられる自由変を指定する。すなわち、 X:横断ブロックの軸のまわりのアームの回転;Y二肩
幅のまわりのアームの回転; 2:アームの長さの変化。
遠隔操作装置の能力を高めかつ容器の一定領域への接近
を容易にするために、一般にはマスタアームのすべての
運動かに独立して、1または複数の自由fXN Yおよ
びZによってマスタアームに関連してスレーブアームの
変位を実施せしめる手段からなる遠隔操作装置を装備す
る。
とくにバランスの釣合い鉾の空間および絶対的必要の各
器内部に置かわる機構の数の減小の必要に結びつけられ
る種々の理由のため、容器内部への干渉の困難性を考殖
して、スレーブアームの釣合い手段は、マスタアームの
釣合い手段のように、芥溜の外部に隨かれる。しかしな
がら、容器の外j41s rまとめて釣合い手段を青く
ような必要と組み合せらね不しまたは複数の自由IJJ
X、YおよびZVζよるマスタアームに関連するスレー
ブアームの変位の可能性はスレーブアームの1り合いを
とくに襟にするということが理解される。
現在、スレーブアームのtす合いが実際には反対の2つ
の技術によって実施される2つのマスタースレーブ型の
伸縮自在の遠隔操作装置が知らねていZo かくして、この型の公知の遠隔操作装置の第1のものl
/rおいて、第1のZJ合い錘を支持するリンクはXに
おける各変位がマスタアームとスレーブアームとの間に
存しないときスレーブアームに絶えず平行に維持される
。さらに長さ2が変化するときマスタアームのZJ合い
を確実にする釣合い錘(/:tスレーブアームの対応す
るrJ合いを同時に確実にす乙。しかしながら、スレー
ブアームの釣合いr12本のアームの闇にXまたはZの
変位を存しないとき第1釣合い舞によって正しく行なわ
れない。
さらに、第2釣合い錘によるスレーブアームの変位はス
レーブアームのXまたはYの変位を存しないとき対応す
る質量が妨害するに違いないためかつそのことはスレー
ブアームが水平に近づくため満足するものではない。こ
の釣合いの欠陥はオペレータにとって極めて面倒であり
そしてこの遠隔操作装置の運転をとくに困難にさせる。
現在まで知られているマスタースレーブ型の伸縮自在の
遠隔操作装置の第2のものは反対にスレーブアームのす
べての位置−かつそれはスレーブアームとマスタアーム
との間に導かわる変位である−においてスレーブアーム
の完全々釣合いを保証すZoしかしながら、この結果は
この遠隔操作装置を比較的信頼性を少々ぐせしめかつと
くにその価格を旨める多大な機械的複雑性に基づいてい
る。さらに、この遠隔操作装置はスレーブアームのZの
運動を補償するように該スレーブアームに直接取す付け
られる釣合い無を含み、これは前述の接近性のためかつ
またアームに直接取り付けられるこの型のZす合い錘が
アーム全体を他の理由からrrり合すのに使用する釣合
い錘の質量・を同しだは増大するので望しく々い。
本発明は、正確には、前者の技術の第1の型の遠隔操作
装置よりかなり満足するスレーブアームの釣合いを実施
しかつ低原価および前者の技術の第2の型の遠隔操作装
置に関してかなり高められた信IPH性を呈するマスタ
/スレーブ型の伸縮自在の遠隔操作装置を実施すること
を目的とすZものであZo このためrC1本発明によりば、その固有軸の1わりに
I4v宥さねて回動する隔壁の横断ブロックと、該ブロ
ックの軸組に対して+P’角の2本の肩幅のまわりに前
記横断ブロックに連接さね不伸縮自在のマスタアームお
よびスレーブアームト、前記マスタアームの自由端に取
着した制御ハンドルと、前記スレーブアームの自由端に
取着し、た把持機構と、前d己スレーブアームへのおよ
び前記マスタアームに与えられた運動の把持慨構へのか
つ前記制御ハンドルへの伝達手段と、前記マスタアーム
の対応する座標を変更することなくその肩幅のまわりで
前記スレーブアームの長さおよび方向を変更せしめZ1
前記マスタアームの変位手段と、前記マスタアームの釣
合い手段と、前記マスタアームj)Illからかつそれ
に関して反対の方向に、前記マスタアームの肩幅と平行
またはそrと一つにされた軸のまわりに前記横断ブロッ
ク上で連接さh7−リンクに取着した少なくとも1つの
豹合い趣を含むスレーブアームの釣合い手段とからなる
伸縮自在の遠隔操作装置が提案される。
本発明によれば、かかる遠隔操作装置は、スレーブアー
ムの釣合い手段が少なくとも1つの第1h合い罎および
少なくとも1つの第2ヅリ合い−を含み、前記j1釣合
い錘1dX11Jンクおよびそねに沿って前記釣合い錘
を変位するだめの手段に取着され、該手段が対応する変
位手段により前記マスタアームに関連してスレーブアー
ムの長さの変位と巨1時に制mをれ、前記第2ヅリ合い
錘は第2リンクおよび前記第2釣合い錘をそわに沿って
移動す2−ための手段KN着され、該手段は前記マスク
アームの長さの変更の前記スレーブアームの伝達T−1
父により制御されることにより特徴づけられZoこ負ら
の#徴によって、本発明による遠隔操作装着はスレーブ
アームの長さの変化を補償するためにマスタアームの側
から横断ブロック上で高所に向って連接されるリンクに
oT1r!lの方法で配置されるグリ合い郁を利用する
ことにあるから機械的観点から間車である。この配置け
そわが同一のヅ・J合い41/’よってスレーブアーム
の釣合いおよびこのアームの長さの変化の補償を実施せ
しめるためにとくf有利である。このように、釣合い鉾
の質量l/:[これらの2つの作用を同時に満たす前者
の技術の遠隔N作装置に関連してかカリ減じられる。
補償し易い技術的理由のため(釣り合すべき質lは一致
していない)、マスタアームの長さの変化を結果として
生ずるスレーブアームの長さの変化を袖惰するのVC便
用するf’J合い鈍はマスタアームr(関連してスレー
ブアームの変位に対応ずZスレーブアームの長さの変化
を補償するものとは異な(1、第2の補償(2の変位)
は第1の補償(運詩+z)より重要である。
本発明の他の特徴によりば、横断ブロックの軸のまわゆ
のマスタアームに関連するスレーブアームの変位手段が
同様に設けられ、該手段は前記マスタアーム側に配置さ
れかつ前記マスタアームの肩幅を支持する前記横断ブロ
ックの#1部分と前6r2スレーブアームの周軸を支持
する前記横断ブロックの第2部分との間で作用し、前記
第1釣合い煙を支持するリンクは前記第2部分に連接さ
れそして前記第2釣合い碑を支持するリンクは前記第1
部分に連接されZoこの方法から、可動の釣合い鰹ハー
スレーズアームの長さの変化を制御するのに使用する対
応の轡桝にできるだけ近づげて配置さf′1Z0 好L <は、遠隔−作装置はさらに伝達手段と変位手段
が前記スレーブアームにこれをその肩幅のまわりに回転
させるように作用するとき両リンクをそれらの軸のまわ
りにかかり等しい角劇でかつその肩幅のまわりの前記ス
レーブアームの回転角度と1bjじ方向で同時に回転さ
せZ+板を含み、前記リンクを1!:i1顆させる手段
は復帰において前記釣曾い褥のバランス作用のスレーブ
アームへの伝達を確笑(F −j j 0 本発明の副次的な特徴によりば、その肩幅のまわりの前
記マスタアームの回転運i・hを前記スレーブアームに
伝達す2手段は別記憶町ブロック内に置かかかつ前−1
マスタアームの肩幅上に回動取着さt″tr’)先月に
形成された歯付きセクタにより回転鳴動される回転軸を
含み、前記部片はその肩幅のまわりの前記スレーブアー
ムの角度的変位を制御する手段を介して前記マスタアー
ムに接続されZ0好しくは、第2釣合い錐を支持する前
記リンクはマスタアームの肩幅と一つにされる軸のまわ
りに連接さね、前記証2豹合い鯉を支持する前記リンク
を回転せしめる前記手段は前記リンクと一坏の軒および
前記部片からなりそして前記第1豹合い列・を支持する
前記リンクを回転せしめる前記手Ittすt4’fr記
リンク上にかつ前記部片に形成されたレバー7−ムーH
に同時に連撮されZタイロッドからな10 本発明の他の特徴によかば、マスタアームの長さの変更
をスレーブアームに伝達する手段は前記横断ブロック内
に貫かねた回転軸からかり、この回転軸は旭2釣合い錘
を前記リンクに沿って移動すZ前記手段を直接制御する
好しくけ、マスタアームの長さの変更をスレーブアーム
に伝達するのに使用する回転@はリンクに沿う2442
釣合い錘の移動を、前記軸と前記横断ブロック上の前記
リンクの連接軸とのr、1のチェーン−歯車型の舅2伝
達袈貢およびh1■記王2ヅ・!合い評を前記リンクに
沿って移動する前記手段を介して制御する。
比軟し得る方法によりば、スレーブアームの長さの変位
手段はマスタアーム側の横断ブロック上に染り付けられ
た歯車付電動機からなることができ、この歯車付電動機
は前記ブロック内に置かれた回転軸を介してのスレーブ
アームの長さの7位、および前記歯車付電動機と前記横
断ブロック上の前記リンクの連接軸との間のチェーン−
歯車型の第1伝運装首および前記第1釣合い呻を前記リ
ンクに沿って移動す不手段を介して前記リンクに沿う前
記第1釣合い輝の移動を同時に制御する。
次に添付図面を参照して本発明の好適な実施例をそわの
みには限定されない例として説明する。
第1図において容器10の垂直隔壁12を示し、前記容
器10はそれらの危険々特性またはそねらを埋填から保
護する必要から絶縁されねばならない雰囲気および生成
物を含有している。この容器10はとくに放射性生成物
を含むかも知れない。
操作がこのような容器中で実現されねばならないとき、
この操作は外部から遠隔制御されねばならずかつこのた
め遠隔操作装置を利用する。好しくけ、丸窓50がオペ
レータによって実現され不操作の直接監視を許容するよ
うに隔壁12に設けらね府。しかしながら、ある条件に
おいては、丸窓50け除去さねかつ容器内に配置されか
つ容器外に配置されたスクリーンに接続される1または
籾数のテレビジョンカメラを含む電子工学的集合体によ
って置き換えらねることができる。
本発明によhば、マスタースレーブ型の伸縮自在の遠隔
操作装置14を利用し、該遠隔操作装置は隔壁12を横
断しかつその端部に連接される横virブロック16、
容器10の外部に伸縮自在のマスタアーム18および容
器10の内at<伸縮自在のスレーブアーム20を含ん
でいる。
より正確に述べねば、横断ブロック16はその水平軸線
のまわりに隔壁12内で回転する方法で収り付けらねた
筒状部分22と、容器10の外部に配置されかつ部分2
2の軸線と直角な前軸26のまわりにマスタアーム18
を支持する張出し部分24と、容器10の内部に配置さ
れかつ部分22の水平軸、−に対1.て同様に直角な肩
幅30を介してスレーブアーム20を支持する張出し部
分28とからなっている。肩幅30け各Xの変位がスレ
ーブアームとマスタアームとの(ロ)に存し々いとき肩
幅26に対して通常平行である。横断ブロック16の部
分24および28は部分22と通常一体であるがそれら
は容器10の外部から制御さねかつこの技術の専門家に
は良く知られた解放手段によって真1図にPlおよびP
2で略示する解放面のレベルで別々にされることができ
る。本発明の部分を形成しないこの解放手段はここでは
詳述しない。容器の密封性に影響を及ぼすことなくマス
タアームおよびスレーブアームを任意に変化せしめるこ
とは藺単に認められよう。
同様に公仰の方法によれば、各アーム18および20は
それについて長さを変更せしめる複数の伸縮自在の部分
で作られる。これらの部分は一般的には3つでありそし
てスレーブアームに関しては20a、20b  および
20c  で略示されておシ、外側部分20a(l−j
:内側部分20c  が把持ペンテを支持するとき肩幅
50に連接される。中間部分20bはマスタアームの長
さの変位に関連してスレーブアームの長ぢの変化を許容
する。スレーブアームに類似するマスタアームは手動運
動の制御を確実にする2つの伸縮自在の部分(18a 
および18b)のみからなっている。運WX、Yおよび
2の変位はハンドル34上に配置されかつ後述される歯
東付き電動機を制御するスイッチによシ制御される。
マスタアーム18の内方部分はその下方端にそれ自体で
制御ハンドル64を支持する継手32を有している。継
手62は第1図に矢印Aで示すようにアーム18の軸線
のまわシに回転する方法で取り付けられる。さらに、迷
子62は、一方で、矢印Bで示すように、アーム18の
軸線に対して垂直な軸線のまわりでのハンドル34の方
向付けを許容し、かつ他方で矢印Cで示すようにその固
有の軸のまわシでのハンドル34の1!21転を許容す
ることが理解され為。ハンドル34はさらに、継手62
と同一概念の継手38を介して、スレーブアームの部分
20c  の下方端に取り付けられた把持ベンチの開閉
を制御せしめる爪36をl!li2直する。
継手32と同一の方法で1.迷子38は矢印Aで示すよ
うにアーム20のl111aのまわりに回転することが
できかつ継手32関してハンドル34について定義され
たと同一の方向BおよびCにしたがってベンチ40の運
動を許容する。
前述の説明は遠隔操作装置の各アームが空間内での各ア
ームの4部の位置を決定する3つの位置決めの自由度お
よびこの位置に関してハンドルおよびベンチの方向を決
定する6つの方向付けの自由度を定義することが明瞭に
なされている。
位置決めの自由度は以下のように定義される。
すなわち、 X:横断ブロック16の水平方向軸線のまわシでのアー
ムの回転運動; Y:それらの肩幅のまわシでのアームの回動運動; 2:アームの長さの変化。
方向付けの自由度は以下の役割を含んでいる。
すなわち、 A:アームの!I!lII線のまわシでの継手の回動運
動;B:アームの軸線に対して直角のJ線のまわシでの
ハンドルまたはペンテの回動運動;C:その固有の軸−
のまわりでのハンドルおよびベンチの回動運動。
これらの運動にベンチの開放または閉止運動が加わる。
十分理p4されるように、それに与えられる作用を満た
すために、遠隔操作装置14はマスタアーム18のおよ
び/または制御ノ・ンドル34のすべての運動にスレー
ブアーム20のおよび/またはハンドル40の同一また
は類似の運動が対応するものと理解されねばならない。
このため、横断ブロック16を横切って、マスタアーム
18をスレーブアーム20にかつハンドル34を把持ペ
ンテ40に機械的に接続せしめる、専門ぼには良く知ら
れている運動伝達手段を利用する。
詳述すれば、前述された位置決めのおよび方向付けの自
由度の各々に運動伝達手段が応答し、該運動伝達手段は
一方で各アーム18および20の内部でケーブルまたは
ベルトによる制]卸でかつ他方で水平に配置された回転
軸で構成され、そしてその回転はマスタアーム18の対
応するケーブルまたはベルトに与えられた運動のスV−
プアーム20のケーブルまたはベルトへの慎械的伝達を
確実にする。ケーブルと回転軸間の運動の伝達はこれら
の回転軸に対して直角でかつ対応するケーブルまたはベ
ルトがその、上に巻かれるキャプスタンおよび回転軸に
よシ支持される対応ピニオンに噛み合うピニオンを同時
に支持する軸を介して実現される。この解決は横断ブロ
ック16の部分と同じ簡さに良好な密封性を保証せしめ
かつ部分24と28の解放を容易にする。この技術は良
く仰られており力)つここては詳述しない。本発明を良
好に414するために、操作装置14によシ定義された
自由度の各々に運WJXを除き、ならびにペンチの備付
は運動に横断ブロック16の内部でビニオンまたはすべ
ての等価システムによって運動の取得を容易に実施する
ことができる回転軸が応答するということに単に留める
容410の接近し瀘い領域内での操作の容易性を高める
ようにかつ同様に良く知られた方法で、遠隔操作装置g
14はマスクアーム18に関連してスレーブアーム20
を変位せしめる手段を備えている。この変位はノ・ンド
ル34を支持するマスタスレーブ゛18の端部がン:多
動されないということなくペンテ40を支持するアーム
20の端部の位置決めを変更するよう存する。それゆえ
、それは位置決めの自由度X、Yおよび2の各々に適用
される。実際上、変位は一般にこれらの自由度の各々に
対応する3つの電気的制御によって実施される。
詳述すれば、ブロック16の部分24に取シ付けられた
歯車付き電動機44はマスタアーム18に関連してスレ
ーブアーム20のXの角度的変位を直接制御する。この
ため、横断ブロックの部分24は、マスタスレーブの肩
幅26を支持する部分24Cに関連してブロックの部分
28122および24bのXの角度的変位を制御するた
めに、歯車付き電動機44の運転時相対的に回転する順
回がある2つの部分24−bおよび24cで実施される
。歯車付き電tEJ機46は、マスタアームに関連して
スレーブアームのYの角度的変位を制御するように、後
述する手段によって作用する。最後に、第3の歯車付き
電動機48は、同様に後述する手段によって、マスタア
ームの長さを変更することなくスレーブアームの長さ2
を変更せしめる。
遠隔操作装置14の型の遠隔操作装置における寸法およ
び重量を与えるとき、スレーブアームの同様なマスタア
ームのできるだけ完全な釣合いを実現する必要があると
いうことが理解される。この釣合いはアームの位置決め
の自由度に対応する運動X、Yおよび2を考lしなけれ
ばならない。
前掲のごとく、この釣合いは対応するシステムができる
だけ容器の外部に配置されねばならずかつスレーブアー
ムとマスタアームとの闇の変位の可能な存在がスレーブ
アームの釣合いに関する問題をとくに複雑にするように
実施が益々複雑である。
本発明によシ提某される釣合い手段は第2図〜第5図を
参照して詳細に説明される。
形手段は、まず、公仰のように、マスクアームの駒合い
手段を含んでいる。このように、マスタアーム18の上
方部分18aは釣合い錘118を交付する2つのリンク
116の形で肩幅26以上に延びることがとくに第5図
に見られる。この釣合い刺(の重置および肩@26から
隔っている距離はマスクアーム18の2の移動を補償す
るようにマスタア・−ム18上にJき侍るように取シ付
けられた第2の釣合い錘(図示せず〕との組合せでマス
タアーム18を永久に約9合すように計算される。この
第2の釣合い錘は専門家には良く知られておシかつここ
では詳述しない。ここでは単に、この釣合い姓がマスタ
アーム18の外部で移動されかつアームの運動2時ケー
ブルの長さの変化を   。
補償せしめるキャリッジと一体であることを述べておく
。かくして、この釣合い鯉はマスタアームが延ばされる
とき肩d26に近づきそして逆に、従って釣合い511
8により釣り合うような質重は不変である。
スレーブアームの釣合い手段に関連して、本発明によれ
ば、この釣合い手段は、マスタアームによシ制御される
X2よびYの運動および電気的に制御されX、Yおよび
Yの変位を考慮しながらスレーブアームの釣合いを保証
する第1対の釣合い錘60、およびマスタアームにより
制御されるX。
Yおよび2の運動および゛電気的に制御卸されるYの変
位を考1ばしながらスレーブアームの釣合いを保証する
第2対の釣合い鯉120を含んでいる。
スレーブアームのこれらの種々の運動および変位を考(
ばするために釣合い錘60の移動を制御する手段を第2
図および第3図を参照して説明する。
このように、第2図および第3図では、横断ブロック1
6の部分241)は−万および他方でXの変位を存しな
いときマスタアームの肩幅26に平行な輔52を支持す
る。これらの@52は互いに延長部に配置されかつ横断
ブロックの軸線を横切る。%曽52は、図示のごとく、
マスクおよびスレーブアームとは反対に横断ブロック1
6の上方に延びるリンク54を回転方法で支持する。こ
れらのリンク54は横断ブロックの部分24bに鰐がっ
ている1III5乙により固着方法で連結される。
各リンク54はそれに沿って釣合い錘60の一方が滑動
できる東門!、4158を含んでいる。各釣合い理60
は対応するリンク54の端部に自由に取り付けられる歯
付きピニオン64およびl11152に取着回動する駆
動ピニオン66に係合するチェーン62の2つの端部に
回層され、したがってピニオン66の回転は対応する粱
V′3軸58に沿う釣合いJ460の移動を有する。ス
レーブアームの2の変位を制御する歯車付き電動機48
の近くの部分24b上の軸52の配置はこれがその同一
の歯車付き電動機によってスレーブアームおよび釣合い
姓を容易に制御せしめるのでとくに有利であることが理
解される。
各ピニオン66は同様に軸52に取シ付けられかつ横断
ブロックの部分24と対応するリンク54との間に配置
されるピニオンと一体である。チェーン70は各歯車6
8および第2歯車72に噛み合いそれにより対応する軸
52に平行な軸は横断ブロックの部分24bに形成され
た支持体24aに固着した支持体74に回動取着される
。各歯車72を支持する軸は両方とも支持体24に固着
された無端の車輪およびボルト減速機によシ回転駆動さ
れる。
図示してない変形実施例において、釣合い錘60の移動
はボルドーナツト装置によって制御される。
ピニオン66はその場合に対応する軸58と一体の他の
円錐ピニオンに噛み合う円錐ピニオンに代えられる。さ
らに、この軸はネジが切られかつ釣合い禅に形成された
雌ネジと協働し、したがってその的1転は釣合い錘の移
動を制御する。
とくに;g2図に示すごとく、減速機76は、カップリ
ング78を介して、マスタアームに関連するスレーブア
ームの2の変位の制御を保証する歯車付き電動機48に
よって駆動される。このため、歯車付き電動機48はリ
ンク54間の支持体24に同様に固着される。2の変位
の制御は減速機76の第3の出力ピニオン80およびピ
ニオン80にかつ歯車付き電動機48により制御される
2の変位番スレーブアーム20に向って伝達する回転軸
と一体のピニオン84に同時に噛み合うチェーン82を
介して行なわれる。この回転軸は第2図に符号86で略
示されている。
記載される償造によって、°マスタアームに関連するス
レーブアームの2の変位の電気的制御の情報は、歯車付
き電動機48によって制御される変位の運動の大きさ′
および方間に従って茶内軸58に沿って釣合い錘を上方
葦たは下方に向って移動するように、釣合い錘60に伝
達される。正確に言えば、釣合い錘60の移動の大きさ
は制御される変位の大きさに比例する。さらに、横断ブ
ロックの部分24b上へのリンク54の取付けは、歯車
付き電動機44の作用またはマスタアームの移動を結果
として生ずるように、スレーブアームのXの運動に追従
すべく釣合い錘60に許容する。
他方において、釣合い錘60を支持するリンク54にマ
スタアームのYの移動を伝達するための手段が設けられ
る。正確に言えば、釣合い460を支持するリンク54
にマスタアーム18のYの移動ならびにマスタアームに
関連するスレーブアームのYの変位を伝達し、したがっ
てリンク54はXの各変位が2本のアーム間に存しない
ときスレーブアーム20に対して絶えず平行にそしてこ
のような変位が存在するときスレーブアームにほぼ平行
である。スレーブアームのYの運動はそれゆえスレーブ
アームの手動制御またはマスタアームに関連するスレー
ブアームの変位の電気的制御を結果として生ずるように
、リンク54に全て伝達される。記載される手段はさら
に釣合い錘60の存在から生ずる釣合い力をスレーブア
ームに伝I卒せしめる。
とくに第2図および第4図に示すように、この手段は扉
軸26のまわりに枢着されるレバーアーム88および一
方で扉軸に対向するレバーアーム88の端部にかつ他方
でリンク54を接続する棒1+56に連接される伝達タ
イロッド90を含んでおり、したがってレバーアーム8
8および連結軸56上のタイロッド90の連接玉継手9
2および94が軸26および52とともに平行四辺形を
画成する。留意すべきことはタイロッド90が玉継手9
2および94を介してレバーアーム88および一156
上に連接されることでありこれは歯車付き電動機44が
作用される(Xの変位)とき横断ブロックの部分24′
bと24cとの間に角度的変位を存するためである。こ
の事実から、その場合に容易に許容される、第2順位の
釣合いの欠点に対応するリンク54とスレーブアーム間
の僅かな角度的変位が存在する。
第4図により明らかなように、レバーアーム88は第2
のレバーアーム96と一体でありその扉軸26に対向す
る端部がマスタアームに関連するスレーブアームのYの
変位を制御する歯車付き電動機46を支持するケース1
00上の軸98に連接される。軸102は、噛合い遊び
104を介して歯車付き電動機46によシ回転駆動され
得るように、ケース100内に回転するように取り付け
られる。軸102は図示のマスタアーム18の位置にお
いて下方に突出しそしてそれはその下方端に、ネジ付き
部分102aを有し、該ネジ付き部分102aは、その
扉軸26の近くに、マスタアーム18に固着されたアー
ム108に回転方法で散層された雌ネジ106内に固定
させられる。
図示してない変形例において、この配置は逆にすること
ができる。歯車付き電動機46のケースはその場合に扉
軸の上方にマスタアームと一体のレバーアームの端部に
枢動するように支持され、そして軸102が螺合される
雌ネジ106はレバーアーム96の端部に回転するよう
に収着される。
この配置によって、方向Yに従うその扉軸のまワリのマ
スタアーム18のすべての回転がアーム108、軸10
2およびレバーアーム96を構成する堅固な連結を介し
てレバーアーム88に全て伝達される。タイロッド90
はそれゆえその扉軸26のまわりのマスタアーム18の
回転角度をリンク58に全て伝達する。さらにこの回転
運動が前に示したようにスレーブアーム20に全て伝達
されると仮定すると、釣合い錘60を支持するリンク5
4の1頃斜はそれゆえスレーブアーム20のYの移動が
、Xの偶発的変位による誤シで、マスタアーム18によ
って手動制御されるときスレーブアーム20の傾斜と同
一である。
その上、歯車付き電動機46の運転はネジ付き部分10
2aの雌ネジ106との協動の結果雌ネジ106から@
98を隔てる距離を変更するように、かつしたがって、
第4図に矢印109で示すように、7il軸26のまわ
りにレバーアーム96を回転させるように導く。この回
転にレバーアーム88の回転が対応する。リンク54の
傾斜はそれゆえ等しい角度およびそれによって歯車付き
電1EJ機46の作用下でレバーアーム96が移動され
る方向と同じ方向に変更される。
とくに購4図に示すように、レバーアーム88および9
6を支持する部片はマスタアーム18の移動かまたは歯
付き電動機46の運転を生ずるYの移動をスレーブアー
ムの方向に伝達するように同様に使用する。このため1
.この部片は肩@26上に中心が置かれかつそれに横断
ブロック16を横切ってスレーブアーム20へYの運動
(5g1図)を伝達する回転軸114と一体のピニオン
112が噛み合う歯付きセクタ110を備えている。
回転軸114と釣合い錘60を支持するリンク54との
間でこのように実施される機械的結合はまたスレーブア
ームによシ働される釣合い力全スレーブアームに伝達せ
しめることが解かる。
好しくは、本発明の他の特徴によれば、マスタアームに
よって手動制御されるスレーブアームの伸張2の変化を
考慮に入れながら同一機能を実際上溝たす釣合い=12
ot釣合い460に付は加えるようになしている。
とくに第4図および第5図に示すごとく、この後者の愼
能は、扉軸26と同じ高さで、一方で釣合い綽120お
よび他方で横断ブロックの部分24を配置するとき実現
される。正確に言えば、各釣合い錘120はリンク12
4の案内軸122上に滑動する方法で受容される。谷リ
ンク124は扉軸26−ヒに中心が置かれそして部分2
4に関連してかつマスタアームの部分18aに関連して
同時に回動散層される軸126に回転連動される。リン
ク124は、リンク124間に釣合い錘118の通路を
許容するように、第5図に示すごとく釣合い錘118の
上に張シ出している連請軸127によって連係される。
軸126の一方はとくにレバーアーム88および96を
支持する部片110に連係され、したがって手動または
電気的であるようなスレーブアームのYの移動が同様に
リンク124に伝達される。それゆえこのリンク124
は釣合い踵60を支持するリンク54に絶えず平行であ
る。Gい換えれば、リンク124は扉軸26の1わりに
等しい角度およびその肩軸のまわりのスレーブアームの
回転角度と同じ方向に回転し、リンク124はXの各変
位がスレーブアームとマスタアームとの間に存しないと
きスレーブアームに絶えず平行である。
釣合い錘60によって実施される釣合いを完全にするよ
うに、マスタアームの長さを変更しながら手動制御され
たスレーブアームの長さの変化2を考慮に入れるために
、釣合い錘120はリンク124に沿って移動される。
この結果は対応するリンク124の上方および下方端に
取り付けられる遊び車130および132に受容される
ケーブル128の端部を釣合い錘120の各々に固着す
ることによシ得られる。さらに、各ケーブル128は、
リンク124と横断ブロックの部分24との間の、対応
する軸126上で回転するように受容される駆動輪13
4に巻回される。各駆動輪134は第2ビニオン140
によりIK勤されるチェーン168が係合せしめられる
ピニオン136に連係され、扉軸26に平行なピニオン
140の軸は角度の中間ピニオン144を介して回転軸
142により同様に回転駆動される。扉軸26のまわり
の;ノンク124の連接はかくしてスレーブアームの2
の変位および釣合い錘120の対応する移動を同時に容
易に制御せしめる。
図示してない変形例において、チェーン138は省略す
ることができる。この場合に、ピニオン140はそれに
駆動輪164に通した後ケーブル128の一方が巻回さ
れるキャプスタンに置き換えられる。
回転d142はそれによりマスタアームの伸張2の変化
が横断ブロック22を横切ってスレーブアーム20に伝
達される軸であるとき、記載される機構はこのように伝
達される伸張Zの変化に比例する距離にリンク124に
沿って釣合い4120を移動せしめることが解る。釣合
い錘120を支持するリンク124がスレーブアームに
電気的および手動の運動Yを伝達する@114上に直接
結合されると仮定するとき、Xの各変位がmll車色電
MuJ +fi 44によって制御されないときスレー
ブアームを完全に約9合すために、釣合い鯉60によっ
て得られる釣合いと組み合されるスレーブアームの釣合
いを実現したことが解かる。さらに、記載される釣合い
手段は比較的簡単であり、したがって本発明による遠隔
操作装置の価格および信頼性はすべて申し分のないもの
となる。
理解されるように、本発明は例として記載された実施態
様に限定されるものではなく、シかもそのすべての変形
を保護する。かくして、マスタアームを支持する横断ブ
ロックの部分上のスレーブアームの釣合いの釣合い錘を
支持するリンクの回転軸の位置決定は記載されたものと
異ならせることができることは容易に理解されよう。釣
合い錘120を支持するリンク124は例えば扉軸に平
行な軸上に枢着させることができ、そしてとくに釣合い
錘60と釣合い1sA120を逆にするように考えるこ
ともできる。しかしながら、明白な空間のために、これ
らの釣合い装置の少なくとも1つが扉軸のまわシに直接
連接され、そして記載された配置がスレーブアームの2
による運動の取得をよシ容易な方法で確実にするもので
あることが好しい。能力において、ケーブルとプーリに
よるかまたは記・成されたチェーンとピニオンによる機
械的な伝達装置はすべて同等の磯iによシ置き換えられ
ることが理解されよう。最後に、スレーブアームの谷運
動は、この釣合い錘のクリヤランスが遠隔操作装置の4
囲を極めて著しい方法で減じないという条件で、単一の
釣合い錘によってかつ横断ブロックに関連して対称的に
配置された2つの釣合い鍾によってではなく補償される
ことができる。この精神において、釣合い鐘のクリヤラ
ンスを相当な1直に維持するように、横断ブロックの回
転1,411.1に関連して釣合い錘を支持するり/り
の回動++d+ Jを変位することができる。
【図面の簡単な説明】 耳1!′Aは本発明によって実現されたマスタースレー
ブ型の伸縮自在の操作装置を略示する部分断面1別面図
。 ”、A 2図は6器の外部に配置されかつマスタアーム
を支持する横断ブロックの部分を示す拡大図、第5図・
:はスレーブアームの運動xおよびYの釣合いを確実に
しかつマスクアームに関連してスレーブアームの2の偶
発的変位を補償するように本発明によって使用される釣
合い錘を示す第2図の線■−瓜に沿うvfrrm図、 第4図は横断ブロックの端部へのマスタアームの連接な
らびにスレーブアームとマスタアームとの間のYの変位
を補償せしめる手段を示す第2図と同様な拡大図、 第5図はマスタアームのXおよびYの釣合いの釣合い錘
およびスレーブアームがマスタアームに比較し得る運動
によって手動制御された運動zに従うときスレーブアー
ムのXおよびYの釣合いを本発明によって確実にせしめ
る釣合い理ヲ示す第4図の線■−■に沿う断面図である
。 図中、符号12は隔壁、14は遠隔操作装置、16は横
断ブロック、18はマスタアーム、20はスレーブアー
ム、22,24b、24c、28は横断ブロックの部分
、26.30は扉軸、34は制御ハンドル、40は把持
ペンテ、44,46゜48は歯車付きシ動機、52,1
24は軸、54゜・ 124はリンク、60は釣合い錘
、62はチェーン、64は歯付きピニオン、66は駆蛎
ピニオン、6Bは歯車、70はチェーン、72は歯車、
86は回転軸、88はレバーアーム、90はタイロッド
、96はレバーアーム、110は歯付きセクタ、111
dビニオン、114は回転軸、118はマスタアームの
釣合い手J9.120はスレーブアームの釣合い手段、
128はケーブル、130゜162は遊び里、164は
駆動輪、166はピニオン1.138はチェーン、14
0はピニオン、142は回転軸でめる。 第1頁の続き ■出 願 人 コミッサレ・ア・レナジイ・アトミック フランス国パリ・リュ・ド・う ・フエデラシオン31/33

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)その固有@紗のまわりに回動取着された隔壁の横
    断ブロックと、該ブロックの軸線に対して直角の2本の
    肩幅のまわりに前記横断ブロックに連接される伸、陥自
    在のマスタアームおよびスレーブアームと、前記マスタ
    アームの自由端に取着しだ制御1ハンドルと、前記スレ
    ーブアームの自由端に取着した把持機信と、前記スレー
    ブアームへのおよび前記マスタアームに与えられた運動
    の把持機嘴へのかつ前記制御ノ・ンドルへの伝達手段と
    、前記マスタアームの対応する座標を変更することなく
    その屑蜘1のまわりで前記スレーブアームの長さおよび
    方向を変更せしめる、前記マスタアームの変位手段と、
    目II 配マスタアームのd、r合い手段と、前A[j
    マスタアームの側からかつそれに関して反対J)方向に
    、前記マスタアームの肩幅と平行またはそれと一つにさ
    れた軸のまわりに前記横断ブロック上で連接されるリン
    クに取着した少なくとも1つの釣合い辞を含むスレーブ
    アームの釣合い手段とからなる伸縮自在の遠隔操作装置
    において、前記スレーブアームの前記釣合い手段は少な
    くとも1つの第1釣合い鉾および少なくとも1つの第2
    釣合い鯉を含み、前記第1釣合い御は第1リンクおよび
    それに沿って前記釣合い罐を変位するための手段に取着
    され、該手段が対応する変位手段により前記マスタアー
    ムに関連してスレーブアームの長さの変位と同時に制御
    され、前記第2釣合い錘は第2リンクおよび前記第2釣
    合い辞をそれに沿って移動するだめの手段に取着され、
    該手段は前記マスタアームの長さの変更の前記スレーブ
    アームの伝達手段により制御されることを特徴とする伸
    縮自在の遠隔操作装置。
  2. (2)さらに前記横断ブロックの軸線のまわりに前記マ
    スタアームに関連する前記スレーブアームの変位手段を
    含み、前記手段は前記マスタアームの側に配置されかつ
    前記マスタアームの肩幅を支持・する前記横断ブロック
    の第1部分と前記スレーブアームの肩幅を支持する前記
    横断ブロックの第2部分との間で作用し、前記第1釣合
    い錘を支持するリンクは前記第2部分に連接されそして
    前記第2釣合い錘を支持するリンクは前記第1部分に連
    接されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    伸縮自在の遠隔操作装置。
  3. (3)さらに前記伝達手段と前記変位手段が前記スレー
    ブアームにこれをその肩軸のまわりに回転させるように
    作用するとき前記両リンクをそわらの刊1のまわりにか
    なり等しい角度でかつその肩幅のまわりの前記スレーブ
    アームの回転角度と同じ方向で同時に回転させる手段を
    含み、前記リンクを回転させる手段は復帰において前記
    釣合い錘のバランス作用のスレーブアームへの伝達を確
    実にすることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
    伸縮自在の遠隔操作装置。
  4. (4)その肩幅のまわりの前記マスタアームの回転側I
    I?ll ”k前記スレーブアームに伝達するための手
    段は前記横断ブロック内に置かれかつ前記マスタアーム
    の周軸上に回転取看された部片に形成された歯付きセク
    タにより回転駆動される回転軸を含み、前記部片はその
    肩幅の壕わりの前記スレーブアームの角朋的賢位を制御
    する手段を介して前記マスタアームに接続されることを
    特徴とする特許請求の範囲第3項記載の伸縮自在の遠隔
    操作装置。
  5. (5)前記第2釣合い鍵を支持する前記リンクはマスタ
    アームの肩幅と一つにされる軸の1わりに連接さh1前
    記第2 fJ合い蛙を支持する前記リンクを回転せしめ
    る前記手段は前記リンクと一体の軸および前記部片から
    なりそして前記旗1釣合い卸を支持する前記リンクを回
    転せしめる前記手段は前記リンク上にかつ前記部片に形
    成されたレバーアーム上に同時に連接されるタイロッド
    からなることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の
    伸縮自在の遠隔操作装置。
  6. (6)前記マスタアームの長さの変更を前記スレーブア
    ームに伝達する前記手段は前記横断ブロック内に置かれ
    た回転軸からなり、この[01転軸は前記第2釣合い錘
    を前記リンクに沿って移動する前記手段を直接制御する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の伸縮自在
    の遠隔操作装置。
  7. (7)前言eマスタアームの長さの変更を前記スレーブ
    アームに伝達するのに使用する前記回転軸は前記リンク
    に沿う前記第2釣合い錘の移動を、前記軸と前記横1切
    ブロツク上の前記リンクの連接軸との間のチェーン−歯
    車型の第2伝達装置および前記第2釣合い神を前記リン
    クに沿って移動する前記手段を介して制御することを特
    徴とする特許請求の範囲第6fJ4記載の伸縮自在の遠
    隔操作装置。
  8. (8)前記スレーブアームの長さの前記変位手段は前記
    マスタアームの側の横断ブロック上に取り付けらねた歯
    車付電動機からなり、この歯車付電動機は前記ブロック
    内に置かれた回転軸を介しての前記スレーブアームの前
    記長さの変位、および前記−車付電動磯と前記横断ブロ
    ック上の前記リンクの前記連接軸との間のチェーン−歯
    車型の第1伝達装置および前記第1釣合い雉を前記リン
    クに沿って移動する前記手段を介して前記リンクに沿う
    前記第11・j合い錘の移動を同時に制御することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載め伸縮自在の遠隔操
    作装置。
JP58005978A 1982-01-19 1983-01-19 伸縮自在の遠隔操作装置 Granted JPS58126076A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8200734A FR2519894A1 (fr) 1982-01-19 1982-01-19 Telemanipulateur telescopique du type maitre-esclave et ses moyens d'equilibrage
FR8200734 1982-01-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58126076A true JPS58126076A (ja) 1983-07-27
JPS6240151B2 JPS6240151B2 (ja) 1987-08-26

Family

ID=9270096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58005978A Granted JPS58126076A (ja) 1982-01-19 1983-01-19 伸縮自在の遠隔操作装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4493598A (ja)
EP (1) EP0084482B1 (ja)
JP (1) JPS58126076A (ja)
DE (1) DE3361575D1 (ja)
FR (1) FR2519894A1 (ja)

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FR2519894B1 (ja) 1984-09-07
EP0084482B1 (fr) 1985-12-27
EP0084482A2 (fr) 1983-07-27
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