JPS58137578A - 多関節形マニピユレ−タ - Google Patents
多関節形マニピユレ−タInfo
- Publication number
- JPS58137578A JPS58137578A JP1700782A JP1700782A JPS58137578A JP S58137578 A JPS58137578 A JP S58137578A JP 1700782 A JP1700782 A JP 1700782A JP 1700782 A JP1700782 A JP 1700782A JP S58137578 A JPS58137578 A JP S58137578A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binding part
- lower binding
- chain wheel
- binding portion
- joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は上縛部と下１１１部を有する多関節形マニピ
ュレータに関するもので、さらに詳しくは上記上勝部と
下縛部を枢支する肘関ｗｔＪＩＩＩで受ける下縛部、及
び下縛部の先に付く端機栴等の東方による１次モーメン
ト力を反対方向の力を加えてできるだけ消去し、肘関節
部を駆動する電気モータの負荷を軽減せんとするもので
ある。
ュレータに関するもので、さらに詳しくは上記上勝部と
下縛部を枢支する肘関ｗｔＪＩＩＩで受ける下縛部、及
び下縛部の先に付く端機栴等の東方による１次モーメン
ト力を反対方向の力を加えてできるだけ消去し、肘関節
部を駆動する電気モータの負荷を軽減せんとするもので
ある。
ここＫいう多関節形マニピュレータとは基本的には備面
から見た場合に＠１図の如き構造のものを指しており、
第１図にあげた実施例では床面等に固定されるペース（
１１Ｋ対し床面に垂直な軸周りに回転する本体（２）が
取付けられており。
から見た場合に＠１図の如き構造のものを指しており、
第１図にあげた実施例では床面等に固定されるペース（
１１Ｋ対し床面に垂直な軸周りに回転する本体（２）が
取付けられており。
これに肩関節部（３１を介して上縛部（４）が接続され
。
。
これ虻肘関節部（５）を介し【下縛部（６）が接続され
。
。
その先に回動可能な把持機構等の端機構（７）が接続さ
れている。
れている。
第１図において上縛部（４）は本体（２）に対して肩関
節部１３１ においてそれ１ｋｍ動する電気モータによ
って矢印Ａ方向に回転し、下縛部（６）は上縛部＋４１
ｉｃ対して肘関節部（５）においてそれを駆動する電
気モータによって矢印Ｂ方向に回転するが。
節部１３１ においてそれ１ｋｍ動する電気モータによ
って矢印Ａ方向に回転し、下縛部（６）は上縛部＋４１
ｉｃ対して肘関節部（５）においてそれを駆動する電
気モータによって矢印Ｂ方向に回転するが。
これらの駆動用の電気モータとその駆動機構は第１図で
は省略されている。
は省略されている。
第１図の構成において、上縛部（４１および下縛部（８
１は静止状−でも肩関節部（３１および肘関節部（酎は
重力による時計方向の１次モーメント力をそれぞれを駆
動する電気モータに与えており。
１は静止状−でも肩関節部（３１および肘関節部（酎は
重力による時計方向の１次モーメント力をそれぞれを駆
動する電気モータに与えており。
運転状Ｉｉｋ入れば質量の１次モーメント力（慣性モー
メント力）の他に前述の１次モーメント力ｔも負荷され
るが、後者は無駄な負荷であるため前者だけを駆動する
場合に対して大きな出力を取り出せる電気モータと駆動
機構を使用せざるな得ず、製作費用および駆動電力の無
駄使いとなる。
メント力）の他に前述の１次モーメント力ｔも負荷され
るが、後者は無駄な負荷であるため前者だけを駆動する
場合に対して大きな出力を取り出せる電気モータと駆動
機構を使用せざるな得ず、製作費用および駆動電力の無
駄使いとなる。
この発明は、下縛部（６）の自重による１次モーメント
力を消去しようとするものである。この１次モーメント
力の消去方法としては空気圧。
力を消去しようとするものである。この１次モーメント
力の消去方法としては空気圧。
スプリング等により重力と逆方向の補償力を加えるダイ
ナミック・バランス方式と、関節部において重力による
１次モーメント力が殆んど発生しないように％量分布な
設計するスタティック・バランス方式があるが、ここで
はダイナミック・バランス方式につき説明する。
ナミック・バランス方式と、関節部において重力による
１次モーメント力が殆んど発生しないように％量分布な
設計するスタティック・バランス方式があるが、ここで
はダイナミック・バランス方式につき説明する。
さて、肘関節部（５１に働く１次モーメントは下縛部（
６）が水平の位置で最大となり、垂直の位置で零となる
。従って、肩関節部■では本体（２）の上縛部（４）の
なす相対角度に応じて上縛部（４）が床面に水平なとき
最大となり、上勝部＋４１が床面に垂直に上方を向いた
とき零となるような補償力を与えてやればほぼ満足な特
性を持つダイナミック・バランス方式を容易に実施でき
る。
６）が水平の位置で最大となり、垂直の位置で零となる
。従って、肩関節部■では本体（２）の上縛部（４）の
なす相対角度に応じて上縛部（４）が床面に水平なとき
最大となり、上勝部＋４１が床面に垂直に上方を向いた
とき零となるような補償力を与えてやればほぼ満足な特
性を持つダイナミック・バランス方式を容易に実施でき
る。
しかしながら肘関節部（５）の場合は上縛部１４＋自体
が床面に対しいかなる角度をとるが自由であるため上縛
部（４）と下縛部（６）のなす相対角度に応じる補償力
では重力による１次モーメント力を消去することができ
ない。すなわち、肘関節部（５１でのダイナミック・バ
ランスは床面に対する下縛部（６）の相対角度に応じる
補償力でなくてはならない。この発明はこのような肘関
節の１次モーメントのダイナミック・バランス方式な簡
単な構成で、確実に実現するものである。
が床面に対しいかなる角度をとるが自由であるため上縛
部（４）と下縛部（６）のなす相対角度に応じる補償力
では重力による１次モーメント力を消去することができ
ない。すなわち、肘関節部（５１でのダイナミック・バ
ランスは床面に対する下縛部（６）の相対角度に応じる
補償力でなくてはならない。この発明はこのような肘関
節の１次モーメントのダイナミック・バランス方式な簡
単な構成で、確実に実現するものである。
以下にこの発ＩＮＫなる多関節形マニピュレータの構造
の詳細について説明する。第２図はこの発明の一実施例
を示したものである。なお。
の詳細について説明する。第２図はこの発明の一実施例
を示したものである。なお。
第２図では上縛部（４）の１次モーメント力を消去する
手段については省略しである。第２図においてＷｌｌの
鎖車（８）はその中心を肘関節部（５）の回転中心と一
致させ、下縛部（６）に固定されている。
手段については省略しである。第２図においてＷｌｌの
鎖車（８）はその中心を肘関節部（５）の回転中心と一
致させ、下縛部（６）に固定されている。
また第２の鎖車（９）は前述第１の鎖車（８）と同一径
。
。
同一ピッチであるがその中心な肩関節部１３１の回転中
心と一致させかつ自由回転するものである。
心と一致させかつ自由回転するものである。
前述２個の鎖車（８） （９）なこれらに適合するチェ
ーンあるいはタイミング・ベルト等の伝達機構ａＧで連
結することにより第２の鎖車（９）の回転は上縛部１４
）の床面に対する角度変化には全く無関係であるが、下
縛部（６１の床面に対する角度変化に均尋な角度変化を
なすようＫなる。
ーンあるいはタイミング・ベルト等の伝達機構ａＧで連
結することにより第２の鎖車（９）の回転は上縛部１４
）の床面に対する角度変化には全く無関係であるが、下
縛部（６１の床面に対する角度変化に均尋な角度変化を
なすようＫなる。
いま１本体（２）の一部に掛金龜υを設け、これと肩関
節部＋３１の回転中心を結ぶ直線ａりに対して第２図の
如く下縛部（６）が床面に水平で相対角度零の場合に第
２の鎖車（９）自体あるいはそれに連結した部分に前述
回転中心を通り前述直＠ｉｃ直角な線上に掛金ａ３を設
け、前述２個の掛金１ｕ間にこの位置関係で下縛部（６
１の重力による１次モーメントをほぼ消去できる力を発
生するスプリングｌＩ４を取付ける。
節部＋３１の回転中心を結ぶ直線ａりに対して第２図の
如く下縛部（６）が床面に水平で相対角度零の場合に第
２の鎖車（９）自体あるいはそれに連結した部分に前述
回転中心を通り前述直＠ｉｃ直角な線上に掛金ａ３を設
け、前述２個の掛金１ｕ間にこの位置関係で下縛部（６
１の重力による１次モーメントをほぼ消去できる力を発
生するスプリングｌＩ４を取付ける。
下縛部（６）が床面に対し上方向または下方向で垂直な
相対角度をとった場合は為２の鎖車（９）は第２図の状
態より反時計方向＜ ８０” または時計方向にｓｏ”
回転して掛金銭は直線（２）上に米るためスプリングａ
４の引張力は纂１の鎖車（９）Ｋ対して何らのトルクも
作用させることはない。
相対角度をとった場合は為２の鎖車（９）は第２図の状
態より反時計方向＜ ８０” または時計方向にｓｏ”
回転して掛金銭は直線（２）上に米るためスプリングａ
４の引張力は纂１の鎖車（９）Ｋ対して何らのトルクも
作用させることはない。
！２図の位置関係での相対角度を零と定義し。
スプリングａ−は常に直線輪に平行に一定の力で掛金収
ｊを引張ると仮定すると第２の鎖車（９）に作用するス
プリングＱ４のトルクは余弦函数として変化するが、一
方、下縛部（６）が第１の鎖車（９）Ｋ作用させる電力
による１次モーメント力も余弦間関数Ｙして変化するの
で、この理想状崖では肘関節部（５）に加わる重力の１
次モーメント力を完全に補償できることとなる。
ｊを引張ると仮定すると第２の鎖車（９）に作用するス
プリングＱ４のトルクは余弦函数として変化するが、一
方、下縛部（６）が第１の鎖車（９）Ｋ作用させる電力
による１次モーメント力も余弦間関数Ｙして変化するの
で、この理想状崖では肘関節部（５）に加わる重力の１
次モーメント力を完全に補償できることとなる。
現実にはスプリング長が有限であるため引張力は一定と
ならず、かつ掛金ｔＩＩＶ直ｉ１−に対して平行に引く
ことはできないため、前述理想状態からは若干離れざる
を得ないが、実用には支障のない１次モーメント力の軽
減方式を得ることができる。
ならず、かつ掛金ｔＩＩＶ直ｉ１−に対して平行に引く
ことはできないため、前述理想状態からは若干離れざる
を得ないが、実用には支障のない１次モーメント力の軽
減方式を得ることができる。
なお９以上の実施例ではスプリングを使用したが、一定
の空気圧により作動する空気シリンダー機構により同一
の機能を実損することも可能である。
の空気圧により作動する空気シリンダー機構により同一
の機能を実損することも可能である。
以上、要するにこの発明によれば肘関節部での１力によ
る１次モーメントを軽減することができ、肘関節部を駆
動する電気モータの負荷を大巾に軽減できる多関節形マ
ニピュレータを得ることができる。
る１次モーメントを軽減することができ、肘関節部を駆
動する電気モータの負荷を大巾に軽減できる多関節形マ
ニピュレータを得ることができる。
第１図は一般的な多関節形マニピュレータの主要部分を
示す概略側面図、第２図は第１図の多関ｆｆｉ形マニピ
ュレータ忙この発明を実施した（１１・・・ペース、（
２）・・・本体、（３）・・・周間節部、（４）・・・
上縛部、（５）・・・肘関節部、（６）・・・下縛部、
（７）・・・端機構、 （８） 、 ＋９１・・・鎖車
、 Ｑｌ・・・伝達機構、ａト・・本体の掛金、輪・・
・鎖車の掛金、 （１４・・・スプリング。 代理人 葛 野 信 −
示す概略側面図、第２図は第１図の多関ｆｆｉ形マニピ
ュレータ忙この発明を実施した（１１・・・ペース、（
２）・・・本体、（３）・・・周間節部、（４）・・・
上縛部、（５）・・・肘関節部、（６）・・・下縛部、
（７）・・・端機構、 （８） 、 ＋９１・・・鎖車
、 Ｑｌ・・・伝達機構、ａト・・本体の掛金、輪・・
・鎖車の掛金、 （１４・・・スプリング。 代理人 葛 野 信 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 本体と枢支された上縛部および該上縛部と枢支された下
縛部よりなるＷ４を備えた多関節マニピュレータにおい
て、上記上縛部と下縛部を枢支する肘関節部におい工上
記下縛部に固定したｔｓ％の鎖車、上記本体と上縛部と
を枢支する肩関節部において自由回転する第２の鎖車な
設け。 上記２個の鎖車を同一角度回転するよう忙チェーンある
いはタイミングベルト等の伝達機構にて連結するととも
に、上記下縛部が水平方向のとき最大のトルクを発生し
、垂直方向のときトルクが最小となるように一端が本体
＠に固定され、他端が肩関節部の上記第２の鎖車あるい
はそれに連結する部分に接続されたスプリングあるいは
流体圧で一定力を発生するシリンダー機構を設けてなる
多関節形マニピュレータ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1700782A JPS58137578A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 多関節形マニピユレ−タ |
| US06/463,016 US4500251A (en) | 1982-02-05 | 1983-02-01 | Multijoint manipulator |
| DE19833303497 DE3303497A1 (de) | 1982-02-05 | 1983-02-02 | Mehrgelenk-manipulator |
| GB08303032A GB2114536B (en) | 1982-02-05 | 1983-02-03 | Multijoint manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1700782A JPS58137578A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 多関節形マニピユレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137578A true JPS58137578A (ja) | 1983-08-16 |
Family
ID=11931937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1700782A Pending JPS58137578A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 多関節形マニピユレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58137578A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986000255A1 (en) * | 1984-06-29 | 1986-01-16 | Fanuc Ltd | Industrial robot |
| JPS6135772U (ja) * | 1984-07-31 | 1986-03-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 防爆形ロボツト等のバランス装置 |
| JPS6158082U (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-18 | ||
| JPH06170780A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | ロボット |
| JP2018075664A (ja) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | 株式会社東芝 | アーム構造および搬送装置 |
-
1982
- 1982-02-05 JP JP1700782A patent/JPS58137578A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986000255A1 (en) * | 1984-06-29 | 1986-01-16 | Fanuc Ltd | Industrial robot |
| US4728247A (en) * | 1984-06-29 | 1988-03-01 | Fanuc Ltd. | Industrial robot |
| JPS6135772U (ja) * | 1984-07-31 | 1986-03-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 防爆形ロボツト等のバランス装置 |
| JPS6158082U (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-18 | ||
| JPH0239759Y2 (ja) * | 1984-09-20 | 1990-10-24 | ||
| JPH06170780A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | ロボット |
| JP2018075664A (ja) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | 株式会社東芝 | アーム構造および搬送装置 |
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