JPS5828492A - リモート・センタ・コンプライアンス装置用力検出装置 - Google Patents
リモート・センタ・コンプライアンス装置用力検出装置Info
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- JPS5828492A JPS5828492A JP57132328A JP13232882A JPS5828492A JP S5828492 A JPS5828492 A JP S5828492A JP 57132328 A JP57132328 A JP 57132328A JP 13232882 A JP13232882 A JP 13232882A JP S5828492 A JPS5828492 A JP S5828492A
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- compressible
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/10—Aligning parts to be fitted together
- B23P19/102—Aligning parts to be fitted together using remote centre compliance devices
- B23P19/105—Aligning parts to be fitted together using remote centre compliance devices using sensing means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0208—Compliance devices
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/164—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in inductance
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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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】
本発明は、軸線方向に圧縮可能であると共に剪断変形可
能なリモートセンターコンプライアンス（ｒｅｍｏｔｅ
ｃｅｎｔｅｒ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ） （ＲＯＯ
） 装置のための力検出装置に係る。
能なリモートセンターコンプライアンス（ｒｅｍｏｔｅ
ｃｅｎｔｅｒ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ） （ＲＯＯ
） 装置のための力検出装置に係る。
リモートセンターフンプライアンス（：ａａａ ）装置
は作動装置又は作動部材の自由端の所の、その自由端近
くの、又はその自由端を越えた所のコンプライアンスの
リモーシセンターを提供する。リモートセンターが作動
部材の先端近くに位置している状態では、その作動部材
は、例えば結合、機械設置、挿入、係合のごとき機能を
行うか、あるいはそれら機能を行う部品を担持している
。コンプライアンスのリモーシセンターは点であり、作
動部材の回転はその点のまわりで生じ、また、作動部材
の並進運動はその点に関して生ずる。ＲＯＯ装置は主要
な５自由度、即ち、作動部材の軸線のまわりの回転、及
び作動部材の軸線に対し直交し且つ相互に直交する２つ
の横方向軸線に沿った回転及び並進運動でなる自由度を
有している◇ＲＯＯ装置は不動の装置であり、並進運動
及び回転は作動中に作用せしめられる力及びトルクの結
果として生ずるものである。並進運動と回転とは、ＲＯ
Ｏ装置のコンプライアンス及び作用せしめられる負荷に
依存して、１００装置の物理的限界範囲内でどのような
組合せであってもかまわない。
は作動装置又は作動部材の自由端の所の、その自由端近
くの、又はその自由端を越えた所のコンプライアンスの
リモーシセンターを提供する。リモートセンターが作動
部材の先端近くに位置している状態では、その作動部材
は、例えば結合、機械設置、挿入、係合のごとき機能を
行うか、あるいはそれら機能を行う部品を担持している
。コンプライアンスのリモーシセンターは点であり、作
動部材の回転はその点のまわりで生じ、また、作動部材
の並進運動はその点に関して生ずる。ＲＯＯ装置は主要
な５自由度、即ち、作動部材の軸線のまわりの回転、及
び作動部材の軸線に対し直交し且つ相互に直交する２つ
の横方向軸線に沿った回転及び並進運動でなる自由度を
有している◇ＲＯＯ装置は不動の装置であり、並進運動
及び回転は作動中に作用せしめられる力及びトルクの結
果として生ずるものである。並進運動と回転とは、ＲＯ
Ｏ装置のコンプライアンス及び作用せしめられる負荷に
依存して、１００装置の物理的限界範囲内でどのような
組合せであってもかまわない。
ＲＯＯ装置に作用せしめられる軸線方向力を決定するこ
とは重要で且つ有用なことである。成る特定のＲＯＯ装
置は限界を有していて、その限界を越えるとＲＯＣ装置
は損傷を受けてしまう。また、ＲＯＯ装置が係合し、あ
るいは協働する部材はおうおうにしてデリケートなもの
で、あるいは微妙な挿入又は接触力を必要とし、それが
ため、その微妙な挿入又は接触力を充分に監視する必要
がある。
とは重要で且つ有用なことである。成る特定のＲＯＯ装
置は限界を有していて、その限界を越えるとＲＯＣ装置
は損傷を受けてしまう。また、ＲＯＯ装置が係合し、あ
るいは協働する部材はおうおうにしてデリケートなもの
で、あるいは微妙な挿入又は接触力を必要とし、それが
ため、その微妙な挿入又は接触力を充分に監視する必要
がある。
大きな負荷が作用せしめられるより頑丈なＲＯＯ装置の
作動においてさえも、高められた軸線方向力を監視する
ことは価値あることである。従前では。
作動においてさえも、高められた軸線方向力を監視する
ことは価値あることである。従前では。
力の検出は、小さな、また大きな力の感知を許すべく比
較的敏感で精緻な構造をしていた力センサーで行われて
いた。このようなセンサーは一般に重く、大きな継手を
介してＲＯＯ装置に結合されねばならなかった。Ｒｏｅ
、加工片あるいはセンサーを保護する一つの解決策に
よれば、ＲＯＯ装置によってアｒレスが定められた状態
に工作物を保持する、ばねでリックされたステーション
が提供された。そのステーションは、力が安全しきい値
を越えた時にＲＯＯ装置及び加工片を保護するべく設定
されたばね負荷式テーブルを用いていた。
較的敏感で精緻な構造をしていた力センサーで行われて
いた。このようなセンサーは一般に重く、大きな継手を
介してＲＯＯ装置に結合されねばならなかった。Ｒｏｅ
、加工片あるいはセンサーを保護する一つの解決策に
よれば、ＲＯＯ装置によってアｒレスが定められた状態
に工作物を保持する、ばねでリックされたステーション
が提供された。そのステーションは、力が安全しきい値
を越えた時にＲＯＯ装置及び加工片を保護するべく設定
されたばね負荷式テーブルを用いていた。
従って、本発明の目的は、Ｒ００装置のための改良され
た、簡単な力検出装置を提供することである。
た、簡単な力検出装置を提供することである。
本発明の別の目的は軸線方向に圧縮可能で且つ剪断変形
可能なＲＯＯ装置と一緒に用いるための力検出装置を提
供することである。
可能なＲＯＯ装置と一緒に用いるための力検出装置を提
供することである。
本発明の更に別の目的は、小型で、コンパクトで、軽量
で、且つ軸線力＾決定するのに何等付加的中間機構を必
要としない力検出装置を提供することである。
で、且つ軸線力＾決定するのに何等付加的中間機構を必
要としない力検出装置を提供することである。
本発明の他の目的は、ＲｏＯ装置の相対部分の回転変位
の指示も与えることのできる力検出装置を提供すること
である。
の指示も与えることのできる力検出装置を提供すること
である。
本発明の更に他の目的は、ＲＯＯ装置の相対部分の横方
向変位の指示も与えることのできる力検出装置を提供す
ることである。
向変位の指示も与えることのできる力検出装置を提供す
ることである。
本発明は、こわれやすく、嵩張った、重く、あるいは扱
いにくい特殊な力測定構造体を加えることなく、ＲＯｏ
装置自体に直接機器設備を加えることによって、処理中
のＲＯＯ装置における軸線方向力決定、監視、制御又は
記録の問題に対する解決策を与えんとするものである。
いにくい特殊な力測定構造体を加えることなく、ＲＯｏ
装置自体に直接機器設備を加えることによって、処理中
のＲＯＯ装置における軸線方向力決定、監視、制御又は
記録の問題に対する解決策を与えんとするものである。
推定軸線方向力又は結果として生ずる力の信号はＲＯＯ
装置に影響する処理を監視、記録又は制御するのに用い
られ得るＯ 本発明は、成る種類のＲＯＯ装置のための力検出装置が
２つの剛体モノシ丈ツク部分間の距離を検出して変位を
力に変換するーっ以上の軸線方向近接センサーで構成さ
れ得るというｍ識に起因するものである。
装置に影響する処理を監視、記録又は制御するのに用い
られ得るＯ 本発明は、成る種類のＲＯＯ装置のための力検出装置が
２つの剛体モノシ丈ツク部分間の距離を検出して変位を
力に変換するーっ以上の軸線方向近接センサーで構成さ
れ得るというｍ識に起因するものである。
本発明によるＲｏＯ装置用力検出装置は互いに離隔せし
められた第１及び第２の剛体モノシリツク部分を有して
いる。そして、圧縮可能で剪断変形可能な装置がそれら
＃１１及び第２の部分を互いに連結せしめており、また
、中心から円錐状をなして配置された半径に沿って配置
されている。少なくとも一つの軸線方向近接変位センサ
ーが第１及び第２の部分間の距離を検出するようになっ
ている。
められた第１及び第２の剛体モノシリツク部分を有して
いる。そして、圧縮可能で剪断変形可能な装置がそれら
＃１１及び第２の部分を互いに連結せしめており、また
、中心から円錐状をなして配置された半径に沿って配置
されている。少なくとも一つの軸線方向近接変位センサ
ーが第１及び第２の部分間の距離を検出するようになっ
ている。
好適実施例においては、圧縮可能且つ剪断変形可能装置
は少なくとも３個の圧縮可能且つ剪断変形可能部材を有
している。また、３個の軸線方向近接検出器が備えられ
ており、これら検出器は圧縮可能且つ剪断変形可能部材
間に離隔されて配置されていると共に、中心から円錐状
をなして配置された半径に沿って置かれている。また、
第１及び第２の部分の相対横方向位置を検出するための
横方向成分センサー及び第１及び第２の部分の相対軸線
方向回転を検出するための装置も備えられている。更に
、軸線方向変位、典形的なものとしては一つ以上の迎接
変位センサーに応答して、感知された変位を生じせしめ
た軸線方向力を決定するための軸線方向力決定装置も備
えられている〇多数の軸線方向近接変位センサーが用い
られている場合、その細線方向力決定装置は実際の近接
センサーの出力を平均化するための装置と、平均軸線方
向変位を細線方向力に変換するための装置とを有してい
る。更に、一対の軸線方向変位センサーによって感知さ
れた変位差に応答して第１及び第２の部分の相対ねじれ
角を決定するための装置も備えられている。
は少なくとも３個の圧縮可能且つ剪断変形可能部材を有
している。また、３個の軸線方向近接検出器が備えられ
ており、これら検出器は圧縮可能且つ剪断変形可能部材
間に離隔されて配置されていると共に、中心から円錐状
をなして配置された半径に沿って置かれている。また、
第１及び第２の部分の相対横方向位置を検出するための
横方向成分センサー及び第１及び第２の部分の相対軸線
方向回転を検出するための装置も備えられている。更に
、軸線方向変位、典形的なものとしては一つ以上の迎接
変位センサーに応答して、感知された変位を生じせしめ
た軸線方向力を決定するための軸線方向力決定装置も備
えられている〇多数の軸線方向近接変位センサーが用い
られている場合、その細線方向力決定装置は実際の近接
センサーの出力を平均化するための装置と、平均軸線方
向変位を細線方向力に変換するための装置とを有してい
る。更に、一対の軸線方向変位センサーによって感知さ
れた変位差に応答して第１及び第２の部分の相対ねじれ
角を決定するための装置も備えられている。
本発明を実施化したＲａａ装置用力検出装置は第１及Ｃ
Ｌｆ６ｉ２の互いに離隔せしめられた剛体モノシリツク
部分を有している。代表的な圧縮可能且つ剪断変形可能
装置は、第１及び第２の部分を互いに連結せしめ且つ中
心から円錐状をなして配置された半径に沿って配置され
ている６個の圧縮可能且つ剪断変形可能部材を有してい
る。これらの部材は、典型的なものとしては、ポリマー
又はエラス）マ一層と剛体シム層との交互積層体で形成
されているが、別の種類の部材でも作動させることがで
き、その別の種類の部材としては、開放コイルばね又は
圧縮コイルばねのような簡単な部材がある。第１及び第
２の部分間の距離を検出するための少なくとも一つの軸
線方向近接変位センサーが備えられており、代表的には
３個のセンサーが備えられている。近接センサーはカマ
ン（Ｋａｍａｎ ）式のうず電流式近接センサーであっ
てよい。また、横方向位置情報及び軸線方向回転情報を
決定するため一つ以上の検出器も備えられており、この
検出器はフォントラッド（Ｑｕａｎｔｒａａ ）又は、
ＵＤＴ式二軸線検出器、レチコンＲＩＩ ２５６Ｇソリ
ツげステート ライン、スキャナー（Ｒｒｃｉｃｏｎ
Ｒｘ＋ ２５６Ｇ ５ｏｌｉａ ’Ｈａｔｅ １ｉｎ・
ｍｅａｎｎｅｒ） 、又は一層簡単な対をなすフォトダ
イオードのごときものであってよく、このフォトダイオ
ードは適当な平行化光源に対向して配置されている。そ
の光源は第１及び第２の部分のうちの一方に装備され、
レシーバ−は他方の部分にその光源に対向して配備され
ている。
Ｌｆ６ｉ２の互いに離隔せしめられた剛体モノシリツク
部分を有している。代表的な圧縮可能且つ剪断変形可能
装置は、第１及び第２の部分を互いに連結せしめ且つ中
心から円錐状をなして配置された半径に沿って配置され
ている６個の圧縮可能且つ剪断変形可能部材を有してい
る。これらの部材は、典型的なものとしては、ポリマー
又はエラス）マ一層と剛体シム層との交互積層体で形成
されているが、別の種類の部材でも作動させることがで
き、その別の種類の部材としては、開放コイルばね又は
圧縮コイルばねのような簡単な部材がある。第１及び第
２の部分間の距離を検出するための少なくとも一つの軸
線方向近接変位センサーが備えられており、代表的には
３個のセンサーが備えられている。近接センサーはカマ
ン（Ｋａｍａｎ ）式のうず電流式近接センサーであっ
てよい。また、横方向位置情報及び軸線方向回転情報を
決定するため一つ以上の検出器も備えられており、この
検出器はフォントラッド（Ｑｕａｎｔｒａａ ）又は、
ＵＤＴ式二軸線検出器、レチコンＲＩＩ ２５６Ｇソリ
ツげステート ライン、スキャナー（Ｒｒｃｉｃｏｎ
Ｒｘ＋ ２５６Ｇ ５ｏｌｉａ ’Ｈａｔｅ １ｉｎ・
ｍｅａｎｎｅｒ） 、又は一層簡単な対をなすフォトダ
イオードのごときものであってよく、このフォトダイオ
ードは適当な平行化光源に対向して配置されている。そ
の光源は第１及び第２の部分のうちの一方に装備され、
レシーバ−は他方の部分にその光源に対向して配備され
ている。
以下本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
第１図にはＲｏＯ装置１０を備えた力検出装置８が示さ
れており、そのＲＯＯ装置１０は軸線方向に圧縮可能で
且つ剪断変形可能な素子を用いている。
れており、そのＲＯＯ装置１０は軸線方向に圧縮可能で
且つ剪断変形可能な素子を用いている。
センサー装置１２からの一つの変位信号は直接倍率器１
４へ移送され、その倍率器１４は変位に力検出スケール
７アクタを掛けて変位を力に直接変換させる。ＲＯＯ装
置１０における部品の軸線方向変位は、その軸線方向変
位を生じさせるべく作用せしめられた軸線方向力に直接
且つ比例して関連せしめられており、その軸線方向変位
は倍率器１４へ直接入力させてもよい。二つ以上の変位
信号がセンサー装置１２によって得られる場合には、平
均回路、即ち合計回路１６を備えてそれら変位信号の総
べてを合計し、その合計したものをこれら変位信号の数
で割って平均変位を求め、それを倍率器１４へ送っても
よいし、あるいは合計回路１６は単に合計を行うように
して、倍率器１４がそれのスケール７アクタ内に、変位
信号の数に等しい分母を有していて平均値を求めるよう
にしてもよい。
４へ移送され、その倍率器１４は変位に力検出スケール
７アクタを掛けて変位を力に直接変換させる。ＲＯＯ装
置１０における部品の軸線方向変位は、その軸線方向変
位を生じさせるべく作用せしめられた軸線方向力に直接
且つ比例して関連せしめられており、その軸線方向変位
は倍率器１４へ直接入力させてもよい。二つ以上の変位
信号がセンサー装置１２によって得られる場合には、平
均回路、即ち合計回路１６を備えてそれら変位信号の総
べてを合計し、その合計したものをこれら変位信号の数
で割って平均変位を求め、それを倍率器１４へ送っても
よいし、あるいは合計回路１６は単に合計を行うように
して、倍率器１４がそれのスケール７アクタ内に、変位
信号の数に等しい分母を有していて平均値を求めるよう
にしてもよい。
Ｒａｏ装置１０は剛体をなすモノシリツク（ｍｏｎｏ：
１ｉｔｈｉａ ） 部分即ち部材２０（第２図、第３
図）を有しており、そのモノシリツク部材２０は第２の
剛体をなすモノシリ・ツタ部分即ち部材２２から離隔せ
しめられている。モノシリツク部材２０及び２２は、軸
線方向に圧縮可能で剪断変形可能な３個の相互連結素子
２４．２６及び２８によって互いに連結されており、３
個の相互連結素子のうちの一つ２４のみが第５図に示さ
れている。各相互連結素子〜２４．２６．２８は、ポリ
マー又はエラストマー物質でなる層３０と金属がら炸ら
れた剛体シム３２とが交互に重ね合わされた円筒体で構
成されている。相互連結素子２４はねじ３４によって上
方モノシリツク部材２０に取付けられていると共に、凹
所３６内に設定されている。相互連結素子２６及び２Ｂ
は同様に、ねじ３８及び４２によって夫々そのモノシリ
ツク部材２０に取付けられており、素子２６は凹所４０
内に設定され、素子２Ｂは凹所４４内に設定されている
。相互連結素子２４．２６及び２Ｂの下端は同様にして
モノクリック部材２２に装着されている。作動部材５０
はモノクリック部材２２がら下方に突出しており、コブ
ライアンス５２のリモートセンタはその作動部材５０の
自由端即ち先端５４の所に位置せられている。相互連結
素子２４゜２６及び２８は焦点即ち中心６０から発して
いる円錐半径５８に沿って整合せしめられている。多数
の互いに別個になった素子が剪断変形可能手段として図
示されているけれども、このことは本発明にとって必要
な限定事項ではない。例えば、二次元装置の場合には二
個の素子を用いてもよく、また、１９７７年９月発行の
す虎ユエルＨ，ドレーク（Ｓａｍｕｓｌ Ｈ，Ｄｒａｋ
ｅ ）著ノ「自動組立ツタメツ感知フィードバックの代
わりのコブライアンスの使用（Ｕｓｉｎｇ Ｏｏｍｐｌ
ｉａｎｃｅ ｉｎ Ｌｉｅｕ ｏｆ ５ｅｎｓｏｒｙＦ
ｅｅｄｂａｃｋ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ａｓｓ
ｅｍｂｌｙ ） Ｊと題するＭＩＴドクターオデサイエ
ンス シーシス（ＭＩＴＤｏｃｔｏｒ ｏｆ ８ｃｉｅ
ｎａｅ Ｔｈ＠ｓｉｓ ） の第１６７頁に説明され
ている第り、１２図に示された装置では一つの素子が用
いられており、この論文集は参考として本明細書中に組
入れられている。
１ｉｔｈｉａ ） 部分即ち部材２０（第２図、第３
図）を有しており、そのモノシリツク部材２０は第２の
剛体をなすモノシリ・ツタ部分即ち部材２２から離隔せ
しめられている。モノシリツク部材２０及び２２は、軸
線方向に圧縮可能で剪断変形可能な３個の相互連結素子
２４．２６及び２８によって互いに連結されており、３
個の相互連結素子のうちの一つ２４のみが第５図に示さ
れている。各相互連結素子〜２４．２６．２８は、ポリ
マー又はエラストマー物質でなる層３０と金属がら炸ら
れた剛体シム３２とが交互に重ね合わされた円筒体で構
成されている。相互連結素子２４はねじ３４によって上
方モノシリツク部材２０に取付けられていると共に、凹
所３６内に設定されている。相互連結素子２６及び２Ｂ
は同様に、ねじ３８及び４２によって夫々そのモノシリ
ツク部材２０に取付けられており、素子２６は凹所４０
内に設定され、素子２Ｂは凹所４４内に設定されている
。相互連結素子２４．２６及び２Ｂの下端は同様にして
モノクリック部材２２に装着されている。作動部材５０
はモノクリック部材２２がら下方に突出しており、コブ
ライアンス５２のリモートセンタはその作動部材５０の
自由端即ち先端５４の所に位置せられている。相互連結
素子２４゜２６及び２８は焦点即ち中心６０から発して
いる円錐半径５８に沿って整合せしめられている。多数
の互いに別個になった素子が剪断変形可能手段として図
示されているけれども、このことは本発明にとって必要
な限定事項ではない。例えば、二次元装置の場合には二
個の素子を用いてもよく、また、１９７７年９月発行の
す虎ユエルＨ，ドレーク（Ｓａｍｕｓｌ Ｈ，Ｄｒａｋ
ｅ ）著ノ「自動組立ツタメツ感知フィードバックの代
わりのコブライアンスの使用（Ｕｓｉｎｇ Ｏｏｍｐｌ
ｉａｎｃｅ ｉｎ Ｌｉｅｕ ｏｆ ５ｅｎｓｏｒｙＦ
ｅｅｄｂａｃｋ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ａｓｓ
ｅｍｂｌｙ ） Ｊと題するＭＩＴドクターオデサイエ
ンス シーシス（ＭＩＴＤｏｃｔｏｒ ｏｆ ８ｃｉｅ
ｎａｅ Ｔｈ＠ｓｉｓ ） の第１６７頁に説明され
ている第り、１２図に示された装置では一つの素子が用
いられており、この論文集は参考として本明細書中に組
入れられている。
中心５２からの円錐状をなして配置された半径に沿って
６個の軸線方向近接変位センサー７０゜７２．７４が配
置さ机ており、センサー７０はモノシリツク部材２２に
設けられている孔７６内に装備されている。センサー７
２及び７４は同様に、そのモノシリツク部材２２内に装
備されている。
６個の軸線方向近接変位センサー７０゜７２．７４が配
置さ机ており、センサー７０はモノシリツク部材２２に
設けられている孔７６内に装備されている。センサー７
２及び７４は同様に、そのモノシリツク部材２２内に装
備されている。
センサー７０．７２及び７４間の距離はベースライン８
０によって示されている。モノシリツク部材２０．２２
の相対位置に関する横方向位置情報及び軸線方向回転情
報を決定あるいは知るためのＸ、Ｙ光学検出器９０はモ
ノシリツク部材２２の凹所９４内に置かれた光源９２と
、その部材２２の凹所９Ｂ内に置かれた検出器列９６と
を有している。
０によって示されている。モノシリツク部材２０．２２
の相対位置に関する横方向位置情報及び軸線方向回転情
報を決定あるいは知るためのＸ、Ｙ光学検出器９０はモ
ノシリツク部材２２の凹所９４内に置かれた光源９２と
、その部材２２の凹所９Ｂ内に置かれた検出器列９６と
を有している。
Ｘ、Ｙ検出器９０は、餉４図に示されるＸ方向の移動、
及び第５図に示されるＹ方向の移動を制別することがで
きる。検出器９０はまた、鮎６図において指示器１００
，１０２の不整合によってて〜１ 示さトτごとく、回転θ も識別することができる。軸
線方向近接変位センサー７０．７２及び７４は、第７図
に示されている部材２０及び２２間の変位ＤＡ、ＤＢ及
びり。（図示なし）を決定又は知るのに用いられ得、ま
た、部材２０及び２２間の傾斜又はねじれ角即ち相対回
転θ 又はθ７を得るのにも用いられ得る。好適なカー
テシアン座標系における角度−又はθ はセンサー座標
でのＸ ７ 角度ら及びθ７から、簡単な幾何学変換により、直接計
算され得る。
及び第５図に示されるＹ方向の移動を制別することがで
きる。検出器９０はまた、鮎６図において指示器１００
，１０２の不整合によってて〜１ 示さトτごとく、回転θ も識別することができる。軸
線方向近接変位センサー７０．７２及び７４は、第７図
に示されている部材２０及び２２間の変位ＤＡ、ＤＢ及
びり。（図示なし）を決定又は知るのに用いられ得、ま
た、部材２０及び２２間の傾斜又はねじれ角即ち相対回
転θ 又はθ７を得るのにも用いられ得る。好適なカー
テシアン座標系における角度−又はθ はセンサー座標
でのＸ ７ 角度ら及びθ７から、簡単な幾何学変換により、直接計
算され得る。
第８図に示されているごとく、検出器９０からの出力は
、Ｘ及び！横方向位置情報及びθ５ 軸線方向回転情報
を直接提供してもよい。近接信号ＤＡ、ＤＢ及びり。は
合計回路１１０へ送られ、その合計回路１１０はそれら
３つの信号を組合わせてそれらをスケール７アクタ倍率
器１１２へ送り、この場合、この倍率器１１２は合計し
たものを６で割って平均軸線方向変位を得るようになっ
ているト共に、スケール７アクタを掛けて軸線方向力１
を生じせしめるようになっている。必要に応応 じ、合計回路１１０からの出力を単に分割器１１４で６
の７アクタで割って平均軸線方向変位２を得るようにし
てもよい。
、Ｘ及び！横方向位置情報及びθ５ 軸線方向回転情報
を直接提供してもよい。近接信号ＤＡ、ＤＢ及びり。は
合計回路１１０へ送られ、その合計回路１１０はそれら
３つの信号を組合わせてそれらをスケール７アクタ倍率
器１１２へ送り、この場合、この倍率器１１２は合計し
たものを６で割って平均軸線方向変位を得るようになっ
ているト共に、スケール７アクタを掛けて軸線方向力１
を生じせしめるようになっている。必要に応応 じ、合計回路１１０からの出力を単に分割器１１４で６
の７アクタで割って平均軸線方向変位２を得るようにし
てもよい。
ねじれ角情報θ８．θ７は合計回路１１６において変位
ＤＡ ｅ ＤＢの代数合計を取り、次いで倍率器１１８
においてその代数合計にスケール７アクタを掛けて０ｖ
を得ることによって求め得る。信号ＤＢ及びり。は
合計回路１２０において組合わされ、次いで倍率器１２
２においてスケールファクタで掛けられてう、を得るよ
うになっている。
ＤＡ ｅ ＤＢの代数合計を取り、次いで倍率器１１８
においてその代数合計にスケール７アクタを掛けて０ｖ
を得ることによって求め得る。信号ＤＢ及びり。は
合計回路１２０において組合わされ、次いで倍率器１２
２においてスケールファクタで掛けられてう、を得るよ
うになっている。
ねじれ角０ 及び０ｖは、単純な幾可学変換によす、随
意の座標系、Ｘ及びＹにおけるねじれ角に関連せしめる
ことができる０ 当業者には自明のごとく、本発明は前掲特許請求の範囲
内で様々な実施態様に変形可能である。
意の座標系、Ｘ及びＹにおけるねじれ角に関連せしめる
ことができる０ 当業者には自明のごとく、本発明は前掲特許請求の範囲
内で様々な実施態様に変形可能である。
第１図は本発明によるＲｏＯ装置のための力検出装置の
ゾロツク線図であり、第２図は本発明によるＲＯＯ装置
の平面図であり、第３図は第２図の３−６線に沿った断
面図であり、第４図、第５図、第６図及び第７図は検出
され得るＲＯＯ装置の相対変位の成るものを示す概略図
であり、第８図は“軸線方向力情報のみでなく、軸線方
向変位情報、ねじれ角情報、横方向位置情報及び軸線方
向回転情報を決定するための本発明による検出装置の詳
細ブロック線図である０ ８・・・力検出装置、１０・・・ＲＯＯ装置、１２・・
・センサー装置、１４・・・倍率器、１６・・・合計回
路、２０゜２２・・・モノリシック部分即ち部材、２４
，２６゜２８・・・相互連結素子、３０・・・ポリマー
又はエラストマー物質でなる層、３２・・・剛体シム、
３６・・・凹所、３８・・・ねじ、４０・・・凹所、４
２・・・ねじ、４４・・・凹所、５０・・・作動部材、
５２・・・コンプライアンス、５４・・・自由端即ち先
端、５Ｂ・・−円錐半径、６０・・・焦点即ち中心、７
０．７２．７４・・・軸線方向近接変位センサー、７６
・・・孔、８０・・・ベースライン、９０・・・Ｘ、Ｙ
検出器、９２・・・光源、９４・・・凹所、９６・・・
検出器列、９Ｂ・−・凹所、１００゜１０２・・・指示
器、１１０・・・合計回路、１１２・・・スケール７ア
クタ倍率器、１１４・・・分割器、１１Ｂ・・・合計回
路、１１８・・・倍率器、１２０・・・合計回路、１２
２・・・倍率器。 代理人 浅 村 皓 外４名 ＦＩＧ ／
ゾロツク線図であり、第２図は本発明によるＲＯＯ装置
の平面図であり、第３図は第２図の３−６線に沿った断
面図であり、第４図、第５図、第６図及び第７図は検出
され得るＲＯＯ装置の相対変位の成るものを示す概略図
であり、第８図は“軸線方向力情報のみでなく、軸線方
向変位情報、ねじれ角情報、横方向位置情報及び軸線方
向回転情報を決定するための本発明による検出装置の詳
細ブロック線図である０ ８・・・力検出装置、１０・・・ＲＯＯ装置、１２・・
・センサー装置、１４・・・倍率器、１６・・・合計回
路、２０゜２２・・・モノリシック部分即ち部材、２４
，２６゜２８・・・相互連結素子、３０・・・ポリマー
又はエラストマー物質でなる層、３２・・・剛体シム、
３６・・・凹所、３８・・・ねじ、４０・・・凹所、４
２・・・ねじ、４４・・・凹所、５０・・・作動部材、
５２・・・コンプライアンス、５４・・・自由端即ち先
端、５Ｂ・・−円錐半径、６０・・・焦点即ち中心、７
０．７２．７４・・・軸線方向近接変位センサー、７６
・・・孔、８０・・・ベースライン、９０・・・Ｘ、Ｙ
検出器、９２・・・光源、９４・・・凹所、９６・・・
検出器列、９Ｂ・−・凹所、１００゜１０２・・・指示
器、１１０・・・合計回路、１１２・・・スケール７ア
クタ倍率器、１１４・・・分割器、１１Ｂ・・・合計回
路、１１８・・・倍率器、１２０・・・合計回路、１２
２・・・倍率器。 代理人 浅 村 皓 外４名 ＦＩＧ ／
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ ＲＯＯ装置のための力検出装置にして、第１
の剛体モノシリツク部分と、 前記第１の部分から離隔せしめられた第２の剛体モノシ
リツク部分と、 前記第１及び第２の部分を互いに連結せしめる圧縮可能
且つ剪断変形可能装置と、 前記第１及び第２の部分間の距離を検出するための少な
くとも一つの軸線方向近接変位センサーと、を有してい
ることを特徴とするＲＯＯ装置用力検出装置〇 （２、特許請求の範囲第１項記載の装置にして、更に、
２つの互いに離隔せしめられた軸線方向近接検出器を有
している装置。 （３） 特許請求の範囲第１項記載の装置にして、更
に、５つの互いに離隔せしめられた軸線方向近接検出器
を有している装置。 （４）特許請求の範囲１１項記載の装置において、各前
記軸線方向近接検出器は中心から円錐状をなして配置さ
れた半径に沿って配置されている装置。 （５）特許請求の範囲第１項記載の装置にして、更に、
前記第１及び第２の部分の相対横方向位置を検出するた
めの横方向成分変位センサー装置を有している装置。 （６）特許請求の範囲第１項記載の装置にして、更に、
前記第１及び第２の部分の相対軸線方向回転を検出する
ための装置を有している装置。 （７）特許請求の範囲第１項記載の装置にして、更に、
少なくとも一つの前記軸線方向近接変位センサーに応答
して、感知された変位を生じせしめた軸線方向力を決定
するための決定装置を有している装置。 （８）特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記
決定装置は前記軸線方向近接センサーの出力を平均化す
るための平均装置と、スケール７アクタを掛けて平均軸
線方向変位を軸線方向力に弯換するための装置とを有し
ている装置。 （９）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
圧縮可能且つ剪断変形可能装置は、中心からの円錐半径
に沿って配置された少なくとも６つの圧縮可能且つ剪断
変形可能部材を有している装置。 ＱＱ ＲＯＯ装置のための力検出装置にして、第１の
剛体モノシリツク部分と、 前記第１の剛体モノシリツク部分から離隔せしめられた
第２の剛体モノシリツク部分と、前記第１及び第２の部
分を互いに連結せしめ且つ中心からの円錐半径に沿って
配置された少なくとも６個の圧縮可能且つ剪断変形可能
部材と、前記第１及び第２の部分間の距離を検出するた
めの少なくとも一つの軸線方向近接変位センサーと、を
有していることを特徴とするＲＯＯ装置用力検出装置。 ａυ 特許請求の範囲第１０項記載の装置にして、更に
、２つの互いに離隔せしめられた軸線方向近接検出器を
有している装置。 ａり 特許請求の範囲第１０項記載の装置にして、更
に、３つの互いに離隔せしめられた軸線方向近接検出器
を有している装置。 α場 特許請求の範囲第１０項記載の装置において、各
前記軸線方向検出器は前記中心から円錐状をなして配置
された半径に沿って配置されている装置。 ａ４ 特許請求の範囲第１０項記載の装置にして、更
に、前記第１及び第２の部分の相対横方向位置を検出す
るための横方向成分変位センサー装置を有している装置
。 ａ！１ 特許請求の範囲第１０項記載の装置にして、
更に、前記第１及び第２の部分の相対軸線方向回転を検
出するための装置を有している装置Ｏ（Ｌ・ 特許請求
の範囲第１０項記載の装置にして、更に、少なくとも一
つの前記軸線方向近接変位センサーに応答して、感知さ
れた変位を生じせしめた軸線方向力を決定するための軸
線方向力決定装置を有している装置０ αη 特許請求の範囲第１６項記載の装置において、前
記軸線方向力決定装置は、前記軸線方向近接センサーの
出力を平均化するための装置と、スケール７アクタを掛
けて平均軸線方向変位を軸線方向力に変換せしめるため
の装置とを有している装置。 αＩ ＲＯＯ装置のための力検出装置にして、第１の
剛体モノシリツク部分と、 前記第１の剛体モノシリツク部分から離隔せしめられた
第２の剛体モノシリツク部分と、前記第１及び第２の部
分を互いに連結せしめ且つ中心からの円錐半径に沿って
配置された少なくとも５個の圧縮可能且つ剪断変形可能
部材と、前記第１及び第２の部分間の距離を検出するた
めの少なくとも６個の軸線方向近接変位センサーと、を
有していることを特徴とするＲｏＣ装置用力検出装置。 ａ−特許請求の範囲第１８項記載の装置において、前記
軸線方向近接変位センサーは前記中心から円錐状をなし
て配置された半径に沿って配置されていると共に、前記
圧縮可能且つ剪断変形可能部材間に離隔して置かれてい
る装置。 （至）特許請求の範囲第１８項記載の装置にして、更に
、前記軸線方向近接センサーの出力を平均化し、スケー
ル７アクタを掛けて変位を力に変換するための装置を有
している装置。 （財）特許請求の範囲第１８項記載の装置にして、更に
、一対の軸線方向近接変位センサーによって感知された
変位差に応答して前記第１及び第２の部分相互のねじれ
角な決定するための装置を有している装置。 （至）特許請求の範囲第１８項記載の装置にして、更に
、前記第１及び第２の部分の相対横方向位置を検出する
ための横方向変位センサー装置を有している装置。 ＠ 特許請求の範囲第１８項記載の装置にして、更に、
前記第４１及び第２の部分の相対軸線方向回転を検出す
るための装置を有している装置。 （財） ＲＯＯ装置のための力検出装置にして、第１の
剛体モノシリツク部分と、 前記第１の剛体モノシリツク部分から離隔せしめられた
第２の剛体モノシリツク部分と、前記第１及び第２の部
分を互いに連結せしめ且つ中心から円錐状をなして配置
された半径に沿って配置されている少なくとも３個の圧
縮可能且つ剪断変形可能部材と、 前記第１及び第２の部分間の距離を検出するための少な
くとも一つの軸線方向近接変位センサーと、 少なくとも一つの前記軸線方向近接変位センサーに応答
して、感知された変位を生じせしめた軸線方向力を決定
するための装置と、を有していることを特徴とするＲＣ
Ｏ装置用力検出装置。 ＠ ＲＯＯ装置のための力検出装置にして、第１の剛
体モノシリツク部分と、 前記第１の剛体モノシリツク部分からｌＩｌｇＩＩせし
められた第２の剛体モノシリツク部分と、前記第１及び
第２の部分を互いに連結せしめ且つ中心から円錐状をな
して配置された半径に沿って配置されている少なくとも
５ｆｉｉの圧縮可能且つ剪断変形可能部材と、 前記第１及び第２の部分間の距離を検出するための少な
くとも３個の軸線方向近接変位センサーと、 前記軸線方向近接センサーの出力を平均し、スケール７
アクタを掛けて変位を力に変換せしめるための装置と、
を有していることを特徴とするＲＯＯ装置用力検出装置
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US288979 | 1981-07-31 | ||
| US06/288,979 US4440031A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Force detecting system for remote center compliance device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828492A true JPS5828492A (ja) | 1983-02-19 |
Family
ID=23109490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57132328A Pending JPS5828492A (ja) | 1981-07-31 | 1982-07-30 | リモート・センタ・コンプライアンス装置用力検出装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4440031A (ja) |
| JP (1) | JPS5828492A (ja) |
| CA (1) | CA1176872A (ja) |
| DE (1) | DE3229015C2 (ja) |
| FR (1) | FR2510755A1 (ja) |
| GB (1) | GB2104662B (ja) |
| NO (1) | NO153868C (ja) |
| SE (1) | SE444225B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60207822A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-19 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | ピツチ水スラリ−の燃焼方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4414750A (en) * | 1981-10-19 | 1983-11-15 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Single stage remote center compliance device |
| US4458424A (en) * | 1982-06-01 | 1984-07-10 | Westinghouse Electric Corp. | Compliance system for industrial manipulators |
| US4706505A (en) * | 1985-11-22 | 1987-11-17 | Barry Wright Corporation | Force and torque sensor |
| US4884329A (en) * | 1987-02-20 | 1989-12-05 | Research Development Corporation | Precision automatic assembly apparatus, with electromagnetically supported member and assembly method using same |
| US4800802A (en) * | 1987-08-11 | 1989-01-31 | Lord Corporation | Hydraulic remote center compliance device |
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| US8205522B2 (en) * | 2001-06-13 | 2012-06-26 | Oliver Crispin Robotics Limited | Link assembly with defined boundaries for a snake like robot arm |
| US8219246B2 (en) * | 2001-06-13 | 2012-07-10 | Oliver Crispin Robotics Limited | System and method for controlling a robotic arm |
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| EP1867429B1 (en) * | 2006-06-16 | 2011-04-20 | Joo, Sang-wan | Remote center compliance device with measuring sensor |
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| JPS5626531A (en) * | 1979-08-08 | 1981-03-14 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for dry type flue gas desufurization |
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Family Cites Families (11)
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| US4276697A (en) * | 1980-04-21 | 1981-07-07 | Astek Engineering, Inc. | Compliance element for remote center compliance unit |
-
1981
- 1981-07-31 US US06/288,979 patent/US4440031A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-07-02 NO NO822315A patent/NO153868C/no unknown
- 1982-07-05 GB GB08219421A patent/GB2104662B/en not_active Expired
- 1982-07-16 SE SE8204369A patent/SE444225B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-07-30 JP JP57132328A patent/JPS5828492A/ja active Pending
- 1982-07-30 FR FR8213403A patent/FR2510755A1/fr active Granted
- 1982-07-30 DE DE3229015A patent/DE3229015C2/de not_active Expired
- 1982-07-30 CA CA000408531A patent/CA1176872A/en not_active Expired
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|---|---|
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| DE3229015C2 (de) | 1986-09-04 |
| NO822315L (no) | 1983-02-01 |
| SE8204369D0 (sv) | 1982-07-16 |
| GB2104662A (en) | 1983-03-09 |
| CA1176872A (en) | 1984-10-30 |
| SE8204369L (sv) | 1983-02-01 |
| FR2510755B1 (ja) | 1984-09-07 |
| FR2510755A1 (fr) | 1983-02-04 |
| NO153868B (no) | 1986-02-24 |
| GB2104662B (en) | 1986-01-15 |
| US4440031A (en) | 1984-04-03 |
| SE444225B (sv) | 1986-03-24 |
| DE3229015A1 (de) | 1983-02-17 |
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