JPS59102586A - 多関節ロボツト - Google Patents
多関節ロボツトInfo
- Publication number
- JPS59102586A JPS59102586A JP21108782A JP21108782A JPS59102586A JP S59102586 A JPS59102586 A JP S59102586A JP 21108782 A JP21108782 A JP 21108782A JP 21108782 A JP21108782 A JP 21108782A JP S59102586 A JPS59102586 A JP S59102586A
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- JP
- Japan
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- shape memory
- memory alloy
- alloy member
- shape
- joint
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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】
発明の分野
この開明は、多関節体からなり、各関節rg造の動ぎを
調整し4qるロボツ1・に関する。
調整し4qるロボツ1・に関する。
先{テ技1kの説明
ロボットの関節{n造の駆動iff{fiとしては、(
1》モータなどのし1械的回転機椙を利用したものおよ
び(2)′fj体・気体の圧力を用いるシリンダ闘栴を
{り用したものなどが知られている。しかしながら、(
1》L一夕を用いたものでは、n4Mが複雑となること
、重恰が大きくなること,水の浸入などで故陣L,やす
いことおよび動作が遅く応2n’I.’Eが悪いことな
どの種々の欠点が存在するっまた、く2)シリンダ機構
を用い1;ものては、シリンダが必要であるため、小型
化が困難−CC!)りかつIffiが大きくなること、
ならびに位置fE’l御が困難であることおよび関のが
複雑となることなどの様々な欠点かび在した。
1》モータなどのし1械的回転機椙を利用したものおよ
び(2)′fj体・気体の圧力を用いるシリンダ闘栴を
{り用したものなどが知られている。しかしながら、(
1》L一夕を用いたものでは、n4Mが複雑となること
、重恰が大きくなること,水の浸入などで故陣L,やす
いことおよび動作が遅く応2n’I.’Eが悪いことな
どの種々の欠点が存在するっまた、く2)シリンダ機構
を用い1;ものては、シリンダが必要であるため、小型
化が困難−CC!)りかつIffiが大きくなること、
ならびに位置fE’l御が困難であることおよび関のが
複雑となることなどの様々な欠点かび在した。
発明の目的
この発明の目的は、上}小の欠点を解消し、軽吊かつ小
型で単純な構造の応答性に侵れた多関節ロボットを提供
することである。
型で単純な構造の応答性に侵れた多関節ロボットを提供
することである。
この発明は、変態温度より高温側と低湿側との間で見か
(ノ上仲縮’.4:1’:Gよ屈仲ツる形状記億合金部
材をIIらえ、この形状記憶合金に通電する電力■を質
化jLぼることにより屈伸量が制御され17る1以上の
関節構造を有する多関節ロボッ1・である。好ましくは
、通電停止により形状記憶合金部材を低温側で所望の形
状にずる際に,この形状変化を補助するために淘くばね
などの弾性部材がさらに股レプられろ,,,,31:)
に好ましくは、形状記憶合金部材の外I1■而は,フッ
素樹脂からなる耐熱伯縁44(i被覆さn.’fれによ
って形状記憶合金部何01己の金171部シtIXの接
触にJ:る短絡を有効に防止し1〔lる。
(ノ上仲縮’.4:1’:Gよ屈仲ツる形状記億合金部
材をIIらえ、この形状記憶合金に通電する電力■を質
化jLぼることにより屈伸量が制御され17る1以上の
関節構造を有する多関節ロボッ1・である。好ましくは
、通電停止により形状記憶合金部材を低温側で所望の形
状にずる際に,この形状変化を補助するために淘くばね
などの弾性部材がさらに股レプられろ,,,,31:)
に好ましくは、形状記憶合金部材の外I1■而は,フッ
素樹脂からなる耐熱伯縁44(i被覆さn.’fれによ
って形状記憶合金部何01己の金171部シtIXの接
触にJ:る短絡を有効に防止し1〔lる。
この允明シこ川いられる形状記憶合金と【よ、形状記憶
効果を有する合金部材であり、この形状記憶効果は、マ
ルデンサイト変態と逆匿態とにより現出されるものであ
り、変態温度より低温で変形した後に変態温度より高温
側に加熱すれば変形前の高温側での形状にもどるもので
ある。場合によっては、低諷側での形状も或る程度記憶
し1qる、二方向性の形状記憶効果を示すものも含む。
効果を有する合金部材であり、この形状記憶効果は、マ
ルデンサイト変態と逆匿態とにより現出されるものであ
り、変態温度より低温で変形した後に変態温度より高温
側に加熱すれば変形前の高温側での形状にもどるもので
ある。場合によっては、低諷側での形状も或る程度記憶
し1qる、二方向性の形状記憶効果を示すものも含む。
このような形状記憶効果を示す合金部材としては、たと
えば55uffi%のN1と、45m吊%のT1とがら
なる組成のNiT+合金が知られている。そのほか、C
u−zn,Cu−AQ,Cu−zn−A見,cu−Al
−ru.N+−AfL合金などの合金もまた形状記憶効
果を有することが知られている。
えば55uffi%のN1と、45m吊%のT1とがら
なる組成のNiT+合金が知られている。そのほか、C
u−zn,Cu−AQ,Cu−zn−A見,cu−Al
−ru.N+−AfL合金などの合金もまた形状記憶効
果を有することが知られている。
この発明のその他の目的および特徴は、図面を参照して
行なう以下の詳細な説明により一層明らかとなろう。
行なう以下の詳細な説明により一層明らかとなろう。
実施例の鋭明
第1図は、この発明の一実庵例の塗装ロボットの概略側
面図であり、第2図は第1図に示L,た塗装ロボットの
PA節構造を拡大して示J−部破断側面図である。
面図であり、第2図は第1図に示L,た塗装ロボットの
PA節構造を拡大して示J−部破断側面図である。
第1図を参照して、塗装ロボッ1ヘ1は、複数個の関節
部2により屈曲町能に連枯された腕部3を有する。各腕
部3のうち最先端部に位置する腕部3dには、塗装を行
なうためのノズル4が取付けられている。塗装ロボット
1では、各関節2の屈曲扉を制御することにより、被塗
装体の所望の扮装位賦に順次《猛を行・な〕ことが可1
走とされる。
部2により屈曲町能に連枯された腕部3を有する。各腕
部3のうち最先端部に位置する腕部3dには、塗装を行
なうためのノズル4が取付けられている。塗装ロボット
1では、各関節2の屈曲扉を制御することにより、被塗
装体の所望の扮装位賦に順次《猛を行・な〕ことが可1
走とされる。
各闇即部2の41造は、第2図から明らかなように、&
IB:311と腕部3Cとの問には、形状記憶合金部材
6が,2けられでいる。形状記憶合金部材6の両端は、
支持部7.8により3111部3b,:3cに固定され
ている。したがって形状記憶合金部材6の1中?iil
’により腕部3bと腕部3Cとの間のvpmが変化され
、FA節部2において腕部3bと胛部3Cとが1a曲さ
れ17る。この形状記憶合金部iシGの伸縮↓よ、形状
記憶合金部材6に接続された11力礫9.10により、
形状記旧合金部材6を直接通電し発熱させることにより
行なわれる。なお、形状記憶合金部材6は、加熱により
延びるものあるいは縮むもののいずれであってもよい。
IB:311と腕部3Cとの問には、形状記憶合金部材
6が,2けられでいる。形状記憶合金部材6の両端は、
支持部7.8により3111部3b,:3cに固定され
ている。したがって形状記憶合金部材6の1中?iil
’により腕部3bと腕部3Cとの間のvpmが変化され
、FA節部2において腕部3bと胛部3Cとが1a曲さ
れ17る。この形状記憶合金部iシGの伸縮↓よ、形状
記憶合金部材6に接続された11力礫9.10により、
形状記旧合金部材6を直接通電し発熱させることにより
行なわれる。なお、形状記憶合金部材6は、加熱により
延びるものあるいは縮むもののいずれであってもよい。
また、形状記憶合金部06の形状についても、第2図に
示したような」イル状であってもよく、あるいは直線状
のものでイプよい。
示したような」イル状であってもよく、あるいは直線状
のものでイプよい。
第2図に戻り、形状記憶合金部材6の周囲には、絶縁伸
槁チューブ11が設りられている。形状記憶合金部材6
の他の金属部材への接触に塁づく短絡を防止するためで
ある。々fましくは、形状記憶合金部材6自身を、フッ
素樹脂により被覆することにより、同様の効果を達成し
得る。なお、12は、塗料を送付するlζめの可撓性導
管J3よび塗料を噴出するために用いる空気を送付する
ための可撓性導管を示リ゛。また、関節部2においては
、形状記憤合金部材6のほかに、通常の金属部}4から
なるばね13が腕部3bと腕部3Cとの間に固定されて
いる。このばね13は、形状記IQ合金部材6が棉もう
とするとき、その形t(の変化を浦助するように浩く。
槁チューブ11が設りられている。形状記憶合金部材6
の他の金属部材への接触に塁づく短絡を防止するためで
ある。々fましくは、形状記憶合金部材6自身を、フッ
素樹脂により被覆することにより、同様の効果を達成し
得る。なお、12は、塗料を送付するlζめの可撓性導
管J3よび塗料を噴出するために用いる空気を送付する
ための可撓性導管を示リ゛。また、関節部2においては
、形状記憤合金部材6のほかに、通常の金属部}4から
なるばね13が腕部3bと腕部3Cとの間に固定されて
いる。このばね13は、形状記IQ合金部材6が棉もう
とするとき、その形t(の変化を浦助するように浩く。
もっとも、このばね13に代わり、別の形状記憶合金部
材を用いてもよいっマなわら、関節部2には、2個以上
の形状記憶合金部4イを設けることにより、より−ヲフ
応谷性を改茜タることが可能である。
材を用いてもよいっマなわら、関節部2には、2個以上
の形状記憶合金部4イを設けることにより、より−ヲフ
応谷性を改茜タることが可能である。
以上のように、第1図および2112図に示した実施例
では、各腕部3a,3b,3c,3d間の各g!1節部
2の屈曲角を変化させることにより、被塗装体の各所望
の位置に順次塗装することが可能となる。
では、各腕部3a,3b,3c,3d間の各g!1節部
2の屈曲角を変化させることにより、被塗装体の各所望
の位置に順次塗装することが可能となる。
第3図は、この発明の他の実施例の多閂節ロボットの一
例を示?l概略平面図であり、第4Fll:!第3図に
示した関節部を拡大して示″Ij概略平面図である。
例を示?l概略平面図であり、第4Fll:!第3図に
示した関節部を拡大して示″Ij概略平面図である。
第3図に示1ように、多関節ロボット21は人の手に似
た形状を有する。多関節ロボット21は複数個の関節2
2により屈曲可能にされた各指部23を有する。この関
節部23は、第4図から明らかなように、ボリ4フフ化
エヂレンなどのフッ素樹脂で控覆された2本のNz−+
合金からなる形状記憶合金el1祠26.26を右する
。形状記1へ合f1部IJ2G+。L、約80℃まで加
熱ずると屈曲するように加工されている。この加熱は形
状記憶合金部材2(>+26に接続された電線28.2
9により行なわれる。通電を停止した場合には、形状記
悦合金部材26.26は変態温度以Fk.冷却され、し
たがって第4図に示す状態すなわち沖びきつIζ状態と
なる。このとき、形状記憤合金部材26.26の外側に
配〃された2個のコイルばね27.27が、この形状記
憶合金部材26.26の形状の変化を補助するように働
く。このような多関節ロボット21を用い電127.2
8に通電する電力爵を制御することにより、各指ts2
3により数を示す動きを行なわせたところ、正確かつ迅
速に実行することが可能であった。
た形状を有する。多関節ロボット21は複数個の関節2
2により屈曲可能にされた各指部23を有する。この関
節部23は、第4図から明らかなように、ボリ4フフ化
エヂレンなどのフッ素樹脂で控覆された2本のNz−+
合金からなる形状記憶合金el1祠26.26を右する
。形状記1へ合f1部IJ2G+。L、約80℃まで加
熱ずると屈曲するように加工されている。この加熱は形
状記憶合金部材2(>+26に接続された電線28.2
9により行なわれる。通電を停止した場合には、形状記
悦合金部材26.26は変態温度以Fk.冷却され、し
たがって第4図に示す状態すなわち沖びきつIζ状態と
なる。このとき、形状記憤合金部材26.26の外側に
配〃された2個のコイルばね27.27が、この形状記
憶合金部材26.26の形状の変化を補助するように働
く。このような多関節ロボット21を用い電127.2
8に通電する電力爵を制御することにより、各指ts2
3により数を示す動きを行なわせたところ、正確かつ迅
速に実行することが可能であった。
第5図は、この発明のさらに他の実女例を示す一部破断
[略斜視図である。m5図を参照して、多関節ロボット
31は、関節部32により開閉する指部33,34を有
する。各指部33,34は、その詳細なnNは特に図示
しないが、9*33a,34aを中心に回動可能に配置
されている。また各指部33,34は、ばね35,36
により、指部33.34が開く方向に付勢されている。
[略斜視図である。m5図を参照して、多関節ロボット
31は、関節部32により開閉する指部33,34を有
する。各指部33,34は、その詳細なnNは特に図示
しないが、9*33a,34aを中心に回動可能に配置
されている。また各指部33,34は、ばね35,36
により、指部33.34が開く方向に付勢されている。
他方、各指部33,34の内酌にはワイヤ37.38が
接続されており、このワイヤ37.38はガイドローラ
39.40を通り、束ねられ形状配色合金部材41に接
続され゛Cいる。しIζがって形41ζ記憤合金部材4
1が第5図の状態から縮もうとするとき、ワイt737
.38が第5図の形状記tα合金郎材41の方向に引張
られ、その結果指部33,34が軸33a.34aを中
心に回動し、閉じようとする。この形状記憶合金部材4
1は、90℃に加熱すると収縮するように、予め処理さ
れたものであり、直径11IIlの形状記憶合金線から
なるコイルである。この形状記憶合金部材41の両端に
は1fli42.43が接続されており、この電線42
.43により形状記憶合金部材41に直接通電すること
により、形状記憶合金部材41を加熱して指部33.3
4を閉じることができる。他方、通電を停止すれば、形
状記憶合金部材41の温度は低下し、ワイヤ37.38
を形状記憶合金部材41側へ引張る張力は発生せず、し
たがってばね85,36の張力により指部33.34は
開かれる。このように、形状記憶合金部材41に通電す
る電力量を変化させることにより、指部33,34の聞
閏が制御され得る。
接続されており、このワイヤ37.38はガイドローラ
39.40を通り、束ねられ形状配色合金部材41に接
続され゛Cいる。しIζがって形41ζ記憤合金部材4
1が第5図の状態から縮もうとするとき、ワイt737
.38が第5図の形状記tα合金郎材41の方向に引張
られ、その結果指部33,34が軸33a.34aを中
心に回動し、閉じようとする。この形状記憶合金部材4
1は、90℃に加熱すると収縮するように、予め処理さ
れたものであり、直径11IIlの形状記憶合金線から
なるコイルである。この形状記憶合金部材41の両端に
は1fli42.43が接続されており、この電線42
.43により形状記憶合金部材41に直接通電すること
により、形状記憶合金部材41を加熱して指部33.3
4を閉じることができる。他方、通電を停止すれば、形
状記憶合金部材41の温度は低下し、ワイヤ37.38
を形状記憶合金部材41側へ引張る張力は発生せず、し
たがってばね85,36の張力により指部33.34は
開かれる。このように、形状記憶合金部材41に通電す
る電力量を変化させることにより、指部33,34の聞
閏が制御され得る。
なお、この実施例では、形状記憶合金部材41は、関節
部32から離れた所に配置することが可能である。すな
わち、ワイヤ37.38の長さを適宜選ぶことにより、
関節部32から相当離れた所に形状記憶合金部材41を
配置し得る。もつとも、関節部32の近傍に配貿されな
い場合であっても、形状記憶合金部材41はこの実施例
の関節構造の一部を椙成するものであることは言うまで
もない。
部32から離れた所に配置することが可能である。すな
わち、ワイヤ37.38の長さを適宜選ぶことにより、
関節部32から相当離れた所に形状記憶合金部材41を
配置し得る。もつとも、関節部32の近傍に配貿されな
い場合であっても、形状記憶合金部材41はこの実施例
の関節構造の一部を椙成するものであることは言うまで
もない。
発明の効果
以上のJ、うに、この発明によれば、変態IIより高温
側と低温側との間で見かけ上伸幅または屈伸する形状記
憶合金部材を備え、この形状記憶合金に通電する電力量
を変化させることにより屈伸邑が制御され得る1以[の
関節03毒を有するので、?lfiかつ小型で単粍なl
H¥iの多開節ロボットを得ることができる,また、イ
h造が問甲であるため、低価格でかつ故障の発生しにく
い多関節ロボットを達成することもできるユ、ぎらに、
彩状記1q合金部材の伸縮を利用するものであるため、
従来のモータあるいはシリンダを用いた多関節ロボット
に比べて、応答性に優れかつ動きの滑らかな多閂節ロボ
ットを達成することができる。この発朗は、実施例で説
明した塗装ロボットなどに限られず、マニュビュレータ
などの様々な多関節口ボッ1へに応用し得ることを指摘
しておく。
側と低温側との間で見かけ上伸幅または屈伸する形状記
憶合金部材を備え、この形状記憶合金に通電する電力量
を変化させることにより屈伸邑が制御され得る1以[の
関節03毒を有するので、?lfiかつ小型で単粍なl
H¥iの多開節ロボットを得ることができる,また、イ
h造が問甲であるため、低価格でかつ故障の発生しにく
い多関節ロボットを達成することもできるユ、ぎらに、
彩状記1q合金部材の伸縮を利用するものであるため、
従来のモータあるいはシリンダを用いた多関節ロボット
に比べて、応答性に優れかつ動きの滑らかな多閂節ロボ
ットを達成することができる。この発朗は、実施例で説
明した塗装ロボットなどに限られず、マニュビュレータ
などの様々な多関節口ボッ1へに応用し得ることを指摘
しておく。
第1図.は、この発明の一実施例の塗装ロボットを示す
概略側面図であり、!!2図は第1図に示した実施例の
関節部を拡大して示す部分側面図である。第3図は、こ
の発明の他の実施例を示ず概略平面図であり、第4図は
第3図の実施例の関節部の+Fi造を拡大して示す部分
平面図である。第5図は、この発明のさらに他の実論例
を示4一部破口1概略斜視図である。 2.22.32は関節部、6.26.41は形状記憶合
金部材、ld,27,35.36はばねを示す。 −489−
概略側面図であり、!!2図は第1図に示した実施例の
関節部を拡大して示す部分側面図である。第3図は、こ
の発明の他の実施例を示ず概略平面図であり、第4図は
第3図の実施例の関節部の+Fi造を拡大して示す部分
平面図である。第5図は、この発明のさらに他の実論例
を示4一部破口1概略斜視図である。 2.22.32は関節部、6.26.41は形状記憶合
金部材、ld,27,35.36はばねを示す。 −489−
Claims (1)
- (1)敬態温度より高品側と低渇側との間で見かけ上伸
縮または屈伸する形状記憶合金部材を備え、この形状記
憶合金に通電する電力乃を変化させることにより屈仲侘
が制御され得る1以上の関節uQ漬を有づる多関節ロボ
ソト。 く2)通竃停止により前記形状記値合金部材を低温It
!IIヱ・所望の形状にする際に、この形状変化を補助
づるように勤くばね等の弾性部材をさらに(Riえる、
特許晶求の範囲第1項記載の多ryJ節ロボット。 (3》前記形状記憶合金部材は、その外周面がフッ素樹
脂からなる耐熱絶縁材で被覆されている、特許請求の範
囲第1項または第2項記載の多関節ロボッ1へ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21108782A JPS59102586A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 多関節ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21108782A JPS59102586A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 多関節ロボツト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59102586A true JPS59102586A (ja) | 1984-06-13 |
Family
ID=16600196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21108782A Pending JPS59102586A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 多関節ロボツト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59102586A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63237885A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-10-04 | 株式会社東芝 | ハンド駆動装置 |
WO2004000508A1 (ja) * | 2002-06-24 | 2003-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 多関節駆動機構及びその製造方法、それを用いた把持ハンドとロボット |
JP2020063682A (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社青電舎 | アクチュエータおよびアクチュエータ駆動回路 |
-
1982
- 1982-11-30 JP JP21108782A patent/JPS59102586A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63237885A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-10-04 | 株式会社東芝 | ハンド駆動装置 |
WO2004000508A1 (ja) * | 2002-06-24 | 2003-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 多関節駆動機構及びその製造方法、それを用いた把持ハンドとロボット |
JPWO2004000508A1 (ja) * | 2002-06-24 | 2005-10-20 | 松下電器産業株式会社 | 多関節駆動機構及びその製造方法、それを用いた把持ハンドとロボット |
US7654595B2 (en) | 2002-06-24 | 2010-02-02 | Panasonic Corporation | Articulated driving mechanism, method of manufacturing the mechanism, and holding hand and robot using the mechanism |
JP2020063682A (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社青電舎 | アクチュエータおよびアクチュエータ駆動回路 |
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