JPS59107893A - ロボツトの把持器用の駆動装置 - Google Patents
ロボツトの把持器用の駆動装置Info
- Publication number
- JPS59107893A JPS59107893A JP58131106A JP13110683A JPS59107893A JP S59107893 A JPS59107893 A JP S59107893A JP 58131106 A JP58131106 A JP 58131106A JP 13110683 A JP13110683 A JP 13110683A JP S59107893 A JPS59107893 A JP S59107893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- gears
- pin
- gripper
- drive
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S294/00—Handling: hand and hoist-line implements
- Y10S294/907—Sensor controlled device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
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〕
本発明はロボットの把持器用の駆動装置に関する。
種々のロボットが現在使用さり、また日々（・て拡大１
−ろ種々の応用例で使用するのに適するロボッ）・が開
発されている。もつとも重要な要素の１つは、どのよう
な応用例にロボットが使用され得るかと℃・うことであ
る。更に、仕事を手動から自動に切換えて行くのを促す
ためにはロボットの把持器用の、駆動装置のコストや大
きさを出来るだけ小さく保つことが重要である。
−ろ種々の応用例で使用するのに適するロボッ）・が開
発されている。もつとも重要な要素の１つは、どのよう
な応用例にロボットが使用され得るかと℃・うことであ
る。更に、仕事を手動から自動に切換えて行くのを促す
ためにはロボットの把持器用の、駆動装置のコストや大
きさを出来るだけ小さく保つことが重要である。
ロボットの把持器のフィンガを駆動するための機構が、
米国特許第４２８６３８０号の従来技術に関する説明な
どに開示されている。電気的モータで１駆動される歯車
システムは、１対の回転可能な歯車に直接取付けられて
いるフィンガ対を互いに向い合う方向と離れて行く方向
とに移動させる。
米国特許第４２８６３８０号の従来技術に関する説明な
どに開示されている。電気的モータで１駆動される歯車
システムは、１対の回転可能な歯車に直接取付けられて
いるフィンガ対を互いに向い合う方向と離れて行く方向
とに移動させる。
この歯車の回転移動により、ロボットの把持器が各部品
を把持し且つ釈放できるようにする。
を把持し且つ釈放できるようにする。
ロボットの把持器のための従来の駆動機構に共通の間頓
点は、過度に複雑で高価な機械的システムで初めて信頼
性が得られることと、フィンガに対し回転運動だけで直
線運動を厚えない機構を用（・ることとである。
点は、過度に複雑で高価な機械的システムで初めて信頼
性が得られることと、フィンガに対し回転運動だけで直
線運動を厚えない機構を用（・ることとである。
本発明のロボットの把持器用の駆動装置は、１駆動シヤ
フトの回転運動を直線運動に変換する小型の周転円曲な
（ｅｐｉｃｙｃｌｉｃ）歯車配列を用いている。この直
線運動は、把持器で取扱われる物品を把持し且つ釈放す
るロボット用フィンガに結合されたピンを介して行なわ
れる。多くの種類がありまた交換可能でもあるフィンガ
構成が駆動システムに簡単に適用される。エネルギ源が
、駆動シャフトに結合され、フィンガの両方向の直線運
動を制御するのに使用される。ピンが、浮動歯車（ｆｌ
ｏａｔｉｎｇ ｇｅａｒ）に固着さり、基板中の溝内
に配設される。そしてこれらの溝がフィンガの直線径路
を切開くよう構成されている、本発明のこの実施例で用
いられる歯車構成体は、少なくとも２個の内ば歯車、少
な（とも２個の浮動歯車及び１個の駆動歯車を含んて（
・る。この浮動歯車は、各自ば歯車の中で、それによっ
て保持されている。この浮動歯車は、内ば歯車の内周で
画成される円形路を移動する。本発明はまたフィンガの
位置を感知ｆＲためのフィートバック手段な含んで℃・
でも良（・。
フトの回転運動を直線運動に変換する小型の周転円曲な
（ｅｐｉｃｙｃｌｉｃ）歯車配列を用いている。この直
線運動は、把持器で取扱われる物品を把持し且つ釈放す
るロボット用フィンガに結合されたピンを介して行なわ
れる。多くの種類がありまた交換可能でもあるフィンガ
構成が駆動システムに簡単に適用される。エネルギ源が
、駆動シャフトに結合され、フィンガの両方向の直線運
動を制御するのに使用される。ピンが、浮動歯車（ｆｌ
ｏａｔｉｎｇ ｇｅａｒ）に固着さり、基板中の溝内
に配設される。そしてこれらの溝がフィンガの直線径路
を切開くよう構成されている、本発明のこの実施例で用
いられる歯車構成体は、少なくとも２個の内ば歯車、少
な（とも２個の浮動歯車及び１個の駆動歯車を含んて（
・る。この浮動歯車は、各自ば歯車の中で、それによっ
て保持されている。この浮動歯車は、内ば歯車の内周で
画成される円形路を移動する。本発明はまたフィンガの
位置を感知ｆＲためのフィートバック手段な含んで℃・
でも良（・。
更（（本発明：ま２個の両方向に移動で゛きるフィンガ
を用いる代りに、１個の両方向に移動できるフィンガと
、基板（（固着された１個の固定フィンガとを用いても
良い。
を用いる代りに、１個の両方向に移動できるフィンガと
、基板（（固着された１個の固定フィンガとを用いても
良い。
本発明は、従来のロボット把持器の、駆動システムに対
し幾つかの利点を与える。先ず本発明はフィンガに回転
運動ではなく直線運動を与える。−この直線運動は、複
雑な機械系を必要とすることなく得られる。また本発明
の把持器用駆動装置では、電気モータや水圧（油圧）系
や空圧系など多くの異なるエネルギ源が使用できる。
し幾つかの利点を与える。先ず本発明はフィンガに回転
運動ではなく直線運動を与える。−この直線運動は、複
雑な機械系を必要とすることなく得られる。また本発明
の把持器用駆動装置では、電気モータや水圧（油圧）系
や空圧系など多くの異なるエネルギ源が使用できる。
本発明シま小型であり、安価な把持器用の駆動装置を提
供できるよう種々の拐料で製造できろ。
供できるよう種々の拐料で製造できろ。
本発明は融通性があり、種々のフィンガ把持器取付は装
置を用いることができる。更に本発明の把持器の駆動系
即ち駆動装置は、また種々の負荷を扱う応用例に合わせ
て高級にも低級にもできる。
置を用いることができる。更に本発明の把持器の駆動系
即ち駆動装置は、また種々の負荷を扱う応用例に合わせ
て高級にも低級にもできる。
本発明の把持器の、駆動装置は、エネルギ源６５で与え
られるエネルギを把持器に伝達するため該エネルギ源３
５に結合された回転可能に駆動されるシャフト１０を用
いる。本発明の駆動装置で使用されるエネルギ源は、広
汎な型のものから選択され得る。例えば、シャツ）１０
を回転させるのに電気的モータや水圧や空圧が使用され
得る。
られるエネルギを把持器に伝達するため該エネルギ源３
５に結合された回転可能に駆動されるシャフト１０を用
いる。本発明の駆動装置で使用されるエネルギ源は、広
汎な型のものから選択され得る。例えば、シャツ）１０
を回転させるのに電気的モータや水圧や空圧が使用され
得る。
シャフト１０は、シャツ）１００回転運動を直線運動に
変換する働らきをする複数個の歯車に結合される。具体
的には、本発明を説明するのに用いられる第１図、第２
図及び第６図の好適な実施例で示すように、シャフト１
０が歯車１１に固着される。そこで歯車１１は、一群の
歯車１２及び１３に結合される。
変換する働らきをする複数個の歯車に結合される。具体
的には、本発明を説明するのに用いられる第１図、第２
図及び第６図の好適な実施例で示すように、シャフト１
０が歯車１１に固着される。そこで歯車１１は、一群の
歯車１２及び１３に結合される。
シャフト１４及び１５は更に一群の歯車１２及び１３の
夫々にも結合される。歯車１２及び１３は、ンヤフト１
０の両側に互いに対称に位置付けら」ｔた、夫々５個の
歯車から成る２組の同様な歯車組のうちの最初のもので
ある。
夫々にも結合される。歯車１２及び１３は、ンヤフト１
０の両側に互いに対称に位置付けら」ｔた、夫々５個の
歯車から成る２組の同様な歯車組のうちの最初のもので
ある。
歯車１２及び１３は、シャフト１ｏがら歯車１１を介し
て、夫々歯車２６及び２７にエネルギが受取られるよう
伝播、する。歯車２６が、歯車１６及び１８より成る一
体の浮動歯車と係合されるのに対し、歯車２７が歯車１
７及び１９より成る一群の浮動歯車と係合される。ピン
２８は、歯車１８上（ｔ’ｃある歯車ピッチ円のところ
で歯車１８に固着される。同様にピン２９は、歯車１９
上にある歯車ピッチ円のところで歯車１９に固着される
。
て、夫々歯車２６及び２７にエネルギが受取られるよう
伝播、する。歯車２６が、歯車１６及び１８より成る一
体の浮動歯車と係合されるのに対し、歯車２７が歯車１
７及び１９より成る一群の浮動歯車と係合される。ピン
２８は、歯車１８上（ｔ’ｃある歯車ピッチ円のところ
で歯車１８に固着される。同様にピン２９は、歯車１９
上にある歯車ピッチ円のところで歯車１９に固着される
。
シャフト１０の夫々の側にある５個の歯車のうちσ３最
後の歯車は、内ば歯車ｆｆｌ］ち環状の歯車２２及び２
３である。歯車１８は、歯車２２の中でそれに対して保
持される。同様に歯車１９が、歯車２６と係合する。
後の歯車は、内ば歯車ｆｆｌ］ち環状の歯車２２及び２
３である。歯車１８は、歯車２２の中でそれに対して保
持される。同様に歯車１９が、歯車２６と係合する。
従って歯車１８及び１９は、歯車２２及び２３の内周で
決まる円形路に沿って移動する。更に、歯車２２及び２
３は基板２４に固着される。基板２４には、細長い溝２
５があり、この中にピン２８及び２９が収容される。溝
２５は、ピン２８及び２９が基板２４の中心線に沿って
移動するときの直線路の働らきをする。
決まる円形路に沿って移動する。更に、歯車２２及び２
３は基板２４に固着される。基板２４には、細長い溝２
５があり、この中にピン２８及び２９が収容される。溝
２５は、ピン２８及び２９が基板２４の中心線に沿って
移動するときの直線路の働らきをする。
ピン２８及び２９は夫々フィンガ６２及び６３の中に引
込んでいる。フィンガろ２及び６３は、保持具３０及び
６１が取囲む範囲内で互いに向う方向又は離れる方向に
直線的に移動される。エネルギ源で側脚されるこの直線
運動によりフィンガ６２及び３６は、把持器で取扱われ
る物品を把持したり釈放したりするよう協働スる。保持
具６０及び６１は基板２４の底部に固着されるが、そこ
から外すこともできる。両保持具６０及び６１は、フィ
ンガ３２及び３６を収容するため鳩尾形をしている。フ
ィンガ６２及び６３には、ピン２８及び２９に結合され
るための孔が設けられる。フィンガ６２及び３６を保持
するための種々の方法が可能である。例えば保持具３０
及び３１は基板２４に簡単に取付けられることができ、
これによってフィンガ６２及び３３がピン２８及び２９
に係合するのを可能ならしめる。
込んでいる。フィンガろ２及び６３は、保持具３０及び
６１が取囲む範囲内で互いに向う方向又は離れる方向に
直線的に移動される。エネルギ源で側脚されるこの直線
運動によりフィンガ６２及び３６は、把持器で取扱われ
る物品を把持したり釈放したりするよう協働スる。保持
具６０及び６１は基板２４の底部に固着されるが、そこ
から外すこともできる。両保持具６０及び６１は、フィ
ンガ３２及び３６を収容するため鳩尾形をしている。フ
ィンガ６２及び６３には、ピン２８及び２９に結合され
るための孔が設けられる。フィンガ６２及び３６を保持
するための種々の方法が可能である。例えば保持具３０
及び３１は基板２４に簡単に取付けられることができ、
これによってフィンガ６２及び３３がピン２８及び２９
に係合するのを可能ならしめる。
更にフィンガの直線位置を感知するためフィンガ３２及
び６６並びにエネルギ源にフィートノ（ツク手段６６が
結合されても良い（第１図参照）。
び６６並びにエネルギ源にフィートノ（ツク手段６６が
結合されても良い（第１図参照）。
このような実施例は鳩尾形の保持器の一部として直線的
に摺動するワイヤやシャフト１００回転を計数するため
回転駆動部に設けられたロークリ式のポテンショメータ
を使用している。もしもフィンガが物品を拾い上げるた
め距離ｄだけ移動するよう指令された場合、この指令は
エネルギ源ろ５によって実行されることになろう。フィ
ード・（ツク手段３６は、距離ｄを移動させると℃・う
指令に応答してフィンガ６２及びろろが実際にどれだけ
移動されたか即ちシャフト１０が実際にどれだけ回転さ
れたかをモニター（監視）する。距離ｄよりも多くまた
は少なく（許容値のプラス側またはマイナス側に）移動
されたとすると、フィードバック手段６６はこの情報を
エネルギ源６５に戻し、これによってエネルギ源がその
差を修正できるようにする（即ちフイ二ドバツク手段６
６は実際に移動される距離即ち回転数だけをエネルギ源
３５に戻すだけである）。
に摺動するワイヤやシャフト１００回転を計数するため
回転駆動部に設けられたロークリ式のポテンショメータ
を使用している。もしもフィンガが物品を拾い上げるた
め距離ｄだけ移動するよう指令された場合、この指令は
エネルギ源ろ５によって実行されることになろう。フィ
ード・（ツク手段３６は、距離ｄを移動させると℃・う
指令に応答してフィンガ６２及びろろが実際にどれだけ
移動されたか即ちシャフト１０が実際にどれだけ回転さ
れたかをモニター（監視）する。距離ｄよりも多くまた
は少なく（許容値のプラス側またはマイナス側に）移動
されたとすると、フィードバック手段６６はこの情報を
エネルギ源６５に戻し、これによってエネルギ源がその
差を修正できるようにする（即ちフイ二ドバツク手段６
６は実際に移動される距離即ち回転数だけをエネルギ源
３５に戻すだけである）。
本発明の把持器の駆動装置の動作は上記の差に基づいて
直接行なわれる。シャフト１０がエネルギ源５５によっ
て時計廻り方向若しくは反時計廻り方向に回転すると、
それはフィンガ３２及びろ６を開いた位置又は閉じた位
置に駆動する。本発明で用いられる歯車構成の効果は、
歯車１８及び１９が浮動であり、夫々歯車２２及び２３
の中でその周囲に沿って駆動される。この結果、基板２
４中の中心線に活って位置付けられた溝２５をピン２８
及び２９が直線的に移動できる。
直接行なわれる。シャフト１０がエネルギ源５５によっ
て時計廻り方向若しくは反時計廻り方向に回転すると、
それはフィンガ３２及びろ６を開いた位置又は閉じた位
置に駆動する。本発明で用いられる歯車構成の効果は、
歯車１８及び１９が浮動であり、夫々歯車２２及び２３
の中でその周囲に沿って駆動される。この結果、基板２
４中の中心線に活って位置付けられた溝２５をピン２８
及び２９が直線的に移動できる。
本発明は、また第４図及び第５図の固定ビン３４を含む
構成に応用されても良い。このような構成では、ピン２
８若しくは２９のい、ずれかとともにピン３４が、把持
作用を与えるための１対のピンを形成することになろう
。この構成では、１本のピン（ピン２８若しくは２９）
だけが移動している。本発明の把持器の駆動装置用の構
成は、２個の移動可能なピンが使用される場合でも或い
は１個の移動可能なピン及び１個の静止ビンが使用され
る場合でもほぼ同じである。但し後者の実施例では２個
の移動可能なピン２８及び２９のうちの一方のピンだけ
が存在する。ピン２８若しくは２９のいずれかを完全に
除く代りに、これらのピンの・うちの１，１つが基板２
４の底部と同一面とならないよう外れているだけでも良
い。
構成に応用されても良い。このような構成では、ピン２
８若しくは２９のい、ずれかとともにピン３４が、把持
作用を与えるための１対のピンを形成することになろう
。この構成では、１本のピン（ピン２８若しくは２９）
だけが移動している。本発明の把持器の駆動装置用の構
成は、２個の移動可能なピンが使用される場合でも或い
は１個の移動可能なピン及び１個の静止ビンが使用され
る場合でもほぼ同じである。但し後者の実施例では２個
の移動可能なピン２８及び２９のうちの一方のピンだけ
が存在する。ピン２８若しくは２９のいずれかを完全に
除く代りに、これらのピンの・うちの１，１つが基板２
４の底部と同一面とならないよう外れているだけでも良
い。
本発明の把持器駆動装置を製造するのに使用される材料
は、例えばコストと性能とＱ兼ね合い、所望の寿命及び
信頼性によって決まる。本発明は種々の負荷をもつ応用
例に合わせて簡単に高級化したり低級化したりできる。
は、例えばコストと性能とＱ兼ね合い、所望の寿命及び
信頼性によって決まる。本発明は種々の負荷をもつ応用
例に合わせて簡単に高級化したり低級化したりできる。
更に、種々の型のフィンガ把持器取付は装置が本発明と
関連して使用できる。
関連して使用できる。
第１図は、本発明の把持器の駆動装置を示す部分拡大図
である。第２図は、２個の両方向に移動し得るピンをも
つ本発明の把持器の駆動装置を示す側面図である。第６
図は、２個の両方向に移動し得るピンを持つ本発明の把
持器の駆動装置の歯車構成の一部を示す上面図である。 第４図は、１個の固定ピン及び１個の両方向に移動し得
るピンをもつ本発明の把持器の駆動装置を示す側面図で
ある。第５図は１個の固定ピン及び１個の両方向に移動
し得るピンをもつ本発明の把持器の駆動装置の歯車構成
の一部を示す上面図である。 １０・・・・シャフト、１１．１２．１３．２６．２７
・・・・歯車、１６．１７．１８．１９・・・・浮動歯
車、２２．２６・・・・内ば歯車、２４・・・・基板、
２５・・・・溝、２８．２９．３４・・・・ピン、３２
．３３・・・・フィンガ、６５・・・・エネルギ源。 Ｆｉｇ、／ ８ Ｆｉｇ、２ ７ Ｆｉｇ、３
である。第２図は、２個の両方向に移動し得るピンをも
つ本発明の把持器の駆動装置を示す側面図である。第６
図は、２個の両方向に移動し得るピンを持つ本発明の把
持器の駆動装置の歯車構成の一部を示す上面図である。 第４図は、１個の固定ピン及び１個の両方向に移動し得
るピンをもつ本発明の把持器の駆動装置を示す側面図で
ある。第５図は１個の固定ピン及び１個の両方向に移動
し得るピンをもつ本発明の把持器の駆動装置の歯車構成
の一部を示す上面図である。 １０・・・・シャフト、１１．１２．１３．２６．２７
・・・・歯車、１６．１７．１８．１９・・・・浮動歯
車、２２．２６・・・・内ば歯車、２４・・・・基板、
２５・・・・溝、２８．２９．３４・・・・ピン、３２
．３３・・・・フィンガ、６５・・・・エネルギ源。 Ｆｉｇ、／ ８ Ｆｉｇ、２ ７ Ｆｉｇ、３
Claims (2)
- （１）エネルギ手段と、 上記エネルギ手段で与えられるエネルギを伝達するため
一］二記エネルギ手段に結合され且つ回転可能に駆動さ
れるシャフトと、 上記シャフトの回転運動を直線運動に変換するため上記
シャフトに結合された歯車手段と、上記歯車手段に結合
され且つ両方向に直線的に移動し得るピンと、 物品を杷持するため上記ピンに結合されたフィンガ手段
と を具備するロボット把持器用の駆動装置。 - （２）上記歯車手段は、上記ピンに固着さ）ｔだ少なく
とも２個の浮動歯車を、少な（とも２個の内ば歯車の夫
々にその内部で円形路を描くように係合させ、これによ
って上記ピンが直線運動することを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載のロボットの把持器用の駆動装置
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/447,546 US4529237A (en) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | Robotic gripper drive system |
| US447546 | 1982-12-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107893A true JPS59107893A (ja) | 1984-06-22 |
| JPH0158037B2 JPH0158037B2 (ja) | 1989-12-08 |
Family
ID=23776791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58131106A Granted JPS59107893A (ja) | 1982-12-07 | 1983-07-20 | ロボツトの把持器用の駆動装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4529237A (ja) |
| EP (1) | EP0111069B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59107893A (ja) |
| DE (1) | DE3371758D1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4598942A (en) * | 1984-07-23 | 1986-07-08 | Westinghouse Electric Corp. | Force-controlled gripper with adaptive accommodation |
| US4696501A (en) * | 1986-01-30 | 1987-09-29 | Honeywell Inc. | Robot gripper |
| US4768821A (en) * | 1987-01-28 | 1988-09-06 | Auto/Con Corporation | Gripper apparatus |
| US4765669A (en) * | 1987-06-03 | 1988-08-23 | Ford Motor Company | Adaptable robotic gripper assembly |
| US4762357A (en) * | 1987-08-12 | 1988-08-09 | General Motors Corporation | Linear action gripper for a robot |
| US5161846A (en) * | 1988-08-23 | 1992-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Hand apparatus |
| JPH0739572Y2 (ja) * | 1990-07-31 | 1995-09-13 | 黒田精工株式会社 | 多段開度チャック装置 |
| DE4202856A1 (de) * | 1992-02-01 | 1993-08-05 | Bodenseewerk Geraetetech | Parallelgreifer, zum beispiel fuer roboter |
| US5884951A (en) * | 1997-05-30 | 1999-03-23 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method having short stroke arcuate motion for grasping objects |
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| TWI604915B (zh) * | 2015-03-05 | 2017-11-11 | Hiwin Tech Corp | Electric gripper system and its control method |
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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