JPS5953188A - 多関節マニピユレ−タ - Google Patents
多関節マニピユレ−タInfo
- Publication number
- JPS5953188A JPS5953188A JP57163901A JP16390182A JPS5953188A JP S5953188 A JPS5953188 A JP S5953188A JP 57163901 A JP57163901 A JP 57163901A JP 16390182 A JP16390182 A JP 16390182A JP S5953188 A JPS5953188 A JP S5953188A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- arm
- wire
- joints
- manipulator
- 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
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (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】
本発明は、多関節マニピュレータに係り、特に移動点検
装置に取付けるのに好適な多関節マニピュレータに関す
るものである。
装置に取付けるのに好適な多関節マニピュレータに関す
るものである。
多関節マニピュレータとしては、特願昭５６−７４２６
４号明細書に記載されたものが、考えられている。この
方式は、円錐状コイルバネの先端に設けられた４本のワ
イヤを操作することによって先端を三次元的に移動屈曲
させる無節の柔軟機構である。従って、先端部以外の制
御ができず、Ｓ字状に屈曲させることができない。
４号明細書に記載されたものが、考えられている。この
方式は、円錐状コイルバネの先端に設けられた４本のワ
イヤを操作することによって先端を三次元的に移動屈曲
させる無節の柔軟機構である。従って、先端部以外の制
御ができず、Ｓ字状に屈曲させることができない。
本発明の目的は、三次元的に容易に曲げられる多関節マ
ニピュレータを提供することにある。
ニピュレータを提供することにある。
本発明の多関節マニピュレータの一実施例を第１図、第
２図および第３図に基づいて説明する。
２図および第３図に基づいて説明する。
本実施例の多関節マニピュレータは、８個の円筒状の腕
ＩＡ〜ＩＨが７個の関節２八〜２Ｇにより保持された７
自由度の多関節機構を有し、固定部５にボルト等によシ
固定されている。すなわち、腕ＩＨが固定部５に固定さ
れ、多関節マニピュレータの先端に向って腕ＩＧ、ＩＰ
、ＩＥ、ＩＤ。
ＩＡ〜ＩＨが７個の関節２八〜２Ｇにより保持された７
自由度の多関節機構を有し、固定部５にボルト等によシ
固定されている。すなわち、腕ＩＨが固定部５に固定さ
れ、多関節マニピュレータの先端に向って腕ＩＧ、ＩＰ
、ＩＥ、ＩＤ。
ＩＣ，ＩＢおよびＩＡの順に配置される。隣接する関節
、例えば関節２人と関節２Ｂは互いに９０’ずれた位置
に配置される。すなわち、腕ＩＡ〜ＩＨの各々の一端に
腕の側壁が延長されてなる１対の突出部２０Ａおよび２
０Ｂが設けられている。
、例えば関節２人と関節２Ｂは互いに９０’ずれた位置
に配置される。すなわち、腕ＩＡ〜ＩＨの各々の一端に
腕の側壁が延長されてなる１対の突出部２０Ａおよび２
０Ｂが設けられている。
関節２Ａ〜２Ｇの両端は、腕ＩＢ〜ＩＨの突出部２０Ａ
および２０Ｂに取付けられる。腕ＩＡ〜１Ｇは、突出部
が設けられていない一端で各々に隣接した腕ＩＢ〜Ｉ
Ｈに取付けられた関節２八〜２Ｇに回転自在にそれぞれ
取付けられる。腕ＩＡ〜ＩＧは、隣接している腕の突出
部２０Ａと２０Ｂの間に挿入されている。このため、腕
ＩＡ、ＩＣ。
および２０Ｂに取付けられる。腕ＩＡ〜１Ｇは、突出部
が設けられていない一端で各々に隣接した腕ＩＢ〜Ｉ
Ｈに取付けられた関節２八〜２Ｇに回転自在にそれぞれ
取付けられる。腕ＩＡ〜ＩＧは、隣接している腕の突出
部２０Ａと２０Ｂの間に挿入されている。このため、腕
ＩＡ、ＩＣ。
ＩＥおよびＩＧと腕ＩＢ、ＬＤ、ＩＦおよびＩＨの突出
部の位置が９０°ずれ、それとともに関節２Ａ、２Ｃ，
２Ｅおよび２Ｇと関節２Ｂ、２Ｄおよび２Ｆも互いに９
０°ずれる。これによシ、第１図において腕ＩＡ、ＩＣ
，ＩＥおよびＩＧは上下旋回し、腕ＩＢ、ＬＤ、ＩＦお
よびＩＨは左右旋回する。
部の位置が９０°ずれ、それとともに関節２Ａ、２Ｃ，
２Ｅおよび２Ｇと関節２Ｂ、２Ｄおよび２Ｆも互いに９
０°ずれる。これによシ、第１図において腕ＩＡ、ＩＣ
，ＩＥおよびＩＧは上下旋回し、腕ＩＢ、ＬＤ、ＩＦお
よびＩＨは左右旋回する。
関節２八〜２Ｇの詳細構造を第２図に示す。関節２は、
１対のロッド７Ａおよび７Ｂおよびリング１０から構成
される。１対のロッド７は、リング１０の側壁に対向す
るように取付けられる。ロンドアＡおよび７Ｂには、腕
の旋回動作を行うワイヤをガイドする複数のガイド孔８
が設けられる。
１対のロッド７Ａおよび７Ｂおよびリング１０から構成
される。１対のロッド７は、リング１０の側壁に対向す
るように取付けられる。ロンドアＡおよび７Ｂには、腕
の旋回動作を行うワイヤをガイドする複数のガイド孔８
が設けられる。
関節２は、リング１０を腕白に存在させ、各々のロンド
アＡおよび７Ｂをその腕の側壁を貫通させるようにして
腕に取付ける。ロンドアＡおよび７Ｂの先端は、さらに
隣接している腕の突出部２０Ａおよび２０Ｂに取付けら
れる。
アＡおよび７Ｂをその腕の側壁を貫通させるようにして
腕に取付ける。ロンドアＡおよび７Ｂの先端は、さらに
隣接している腕の突出部２０Ａおよび２０Ｂに取付けら
れる。
次に、各腕の旋回動作を行うワイヤの配置について第３
図によシ説明する。第３図（Ａ）は、第１図のＡ−Ａ矢
視図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図であ
る。腕ＩＨを除いｆＣ７個の腕を旋回させるために７本
のワイヤが使用される。
図によシ説明する。第３図（Ａ）は、第１図のＡ−Ａ矢
視図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図であ
る。腕ＩＨを除いｆＣ７個の腕を旋回させるために７本
のワイヤが使用される。
各々のワイヤは、固定部５に設置されたパルスモータの
プーリーに巻付けられ、その両端を所定の腕の一端（突
出部が存在しない一端）に取付けられる。腕にワイヤを
取付ける位置は、その腕の旋回中心である関節に対して
９０°ずれている。ワイヤの取付けを、ワイヤ３Ｃを例
に取って第１図ニヨシ説明する。ワイヤ３Ｃは、パルス
モータのブーＩＪ −４Ｃに巻付けられ、その両端は腕
ＩＣに取付けられる。ブーＩＪ −４Ｃは、減速機（図
示せず）を介してパルスモータに連結される。説明のた
めワイヤ３Ｃは、プーリーの位置から一端までをワイヤ
部３Ｃ１，またプーリーの位置から他端までをワイヤ部
３Ｃ２と称する。後述するワイヤ３Ａ、３Ｂ、３Ｄ、３
Ｅ、３Ｆおよび３Ｇも、ワイヤ３Ｃと同様にプーリーを
中心に一端側をワイヤ部３Ａ、、３Ｂ、、３Ｄ、、３Ｂ
、、３Ｆ、および３ Ｇ ｌ と称し、他端側をワイヤ
部３Ａ２゜３Ｂ２ 、３Ｄ２ 、３Ｅ２ 、３Ｆ２およ
び３Ｇ２と称する。これらのワイヤは、すべて腕の内部
に配置される。
プーリーに巻付けられ、その両端を所定の腕の一端（突
出部が存在しない一端）に取付けられる。腕にワイヤを
取付ける位置は、その腕の旋回中心である関節に対して
９０°ずれている。ワイヤの取付けを、ワイヤ３Ｃを例
に取って第１図ニヨシ説明する。ワイヤ３Ｃは、パルス
モータのブーＩＪ −４Ｃに巻付けられ、その両端は腕
ＩＣに取付けられる。ブーＩＪ −４Ｃは、減速機（図
示せず）を介してパルスモータに連結される。説明のた
めワイヤ３Ｃは、プーリーの位置から一端までをワイヤ
部３Ｃ１，またプーリーの位置から他端までをワイヤ部
３Ｃ２と称する。後述するワイヤ３Ａ、３Ｂ、３Ｄ、３
Ｅ、３Ｆおよび３Ｇも、ワイヤ３Ｃと同様にプーリーを
中心に一端側をワイヤ部３Ａ、、３Ｂ、、３Ｄ、、３Ｂ
、、３Ｆ、および３ Ｇ ｌ と称し、他端側をワイヤ
部３Ａ２゜３Ｂ２ 、３Ｄ２ 、３Ｅ２ 、３Ｆ２およ
び３Ｇ２と称する。これらのワイヤは、すべて腕の内部
に配置される。
ワイヤ部ａｃｉは、関節２Ｇ、２Ｆ、２Ｅおよび２Ｄの
ロッド７Ａに設けられたガイド孔８を通って点６Ｃ１で
腕ＩＣに固定される。ワイヤ部３Ｃ２は、関節２Ｇ、２
Ｆ、２Ｅおよび２ＤのロンドアＢに設けられたガイド孔
８を通って点６Ｃ２で腕ＩＣに固定される。
ロッド７Ａに設けられたガイド孔８を通って点６Ｃ１で
腕ＩＣに固定される。ワイヤ部３Ｃ２は、関節２Ｇ、２
Ｆ、２Ｅおよび２ＤのロンドアＢに設けられたガイド孔
８を通って点６Ｃ２で腕ＩＣに固定される。
他のワイヤについては、第３図（Ａ）および（Ｂ）に基
づいて説明する。図示されないが、ワイヤ３Ａ、３Ｂ、
３Ｅ〜３Ｇも、固定部５に設けられたモータのプーリー
に巻付けられている。
づいて説明する。図示されないが、ワイヤ３Ａ、３Ｂ、
３Ｅ〜３Ｇも、固定部５に設けられたモータのプーリー
に巻付けられている。
ワイヤ部３Ａｌは、関節２Ｇ、２Ｆ、・・・、２Ｂの各
ロッド７Ａのガイド孔８を通って点６Ａｌで腕ＩＡに固
定される。ワイヤ部３Ａ２は、関節２Ｇ、２Ｆ、・・・
、２Ｂの各ロンドアＢのガイド孔８を通って点６Ａ２で
腕ＩＡに固定される。ワイヤ部３Ｂｌは、関節２Ｇ、、
２Ｆ、・・・、２０の各ロッド７Ａのガイド孔８を通っ
て点６Ｂ１で腕ＩＢに固定される。ワイヤ部３Ｂ２は、
関節２Ｇ。
ロッド７Ａのガイド孔８を通って点６Ａｌで腕ＩＡに固
定される。ワイヤ部３Ａ２は、関節２Ｇ、２Ｆ、・・・
、２Ｂの各ロンドアＢのガイド孔８を通って点６Ａ２で
腕ＩＡに固定される。ワイヤ部３Ｂｌは、関節２Ｇ、、
２Ｆ、・・・、２０の各ロッド７Ａのガイド孔８を通っ
て点６Ｂ１で腕ＩＢに固定される。ワイヤ部３Ｂ２は、
関節２Ｇ。
２Ｆ、・・・、２Ｃの各ロンドアＢのガイド孔８を通っ
て点６Ｂ、で腕ＩＢに固定される。ワイヤ部３Ｄ、は、
関節２Ｇ、２Ｆ、２Ｂの各ロッド７Ａのガイド孔８を通
って点６Ｄ１で腕ＩＤに固定される。ワイヤ部ａｎ、は
、関節２Ｇ、２Ｆ、２Ｅの各ロンドアＢのガイド孔８を
通って点６Ｄ２で腕ＩＤに固定される。ワイヤ部３Ｂｓ
は、関節２Ｇ、２Ｆの各ロッド７Ａのガイド孔８を通っ
て点６Ｅ１で腕ＩＥに固定される。ワイヤ部３Ｂ２は、
関節２Ｇ、２Ｆの各ロンドアＢのガイド孔８を通って点
６Ｅ２で腕ＩＥに固定される。ワイヤ部３ Ｆ ｌは、
関節２Ｇのロッド７Ａのガイド孔８を通って腕ＩＦに点
６Ｆ、で固定される。ワイヤ部３Ｆ２は、関節２Ｇのロ
ンドアＢのガイド孔８を通って点６Ｆ、で腕ＩＦに固定
される。ワイヤ部３Ｇ、は、プーリーから、直接、腕Ｉ
Ｇの点６Ｇ＋ に固定される。ワイヤ部３０２は、プー
リーから直接腕ＩＧの点６Ｇｚに固定される。
て点６Ｂ、で腕ＩＢに固定される。ワイヤ部３Ｄ、は、
関節２Ｇ、２Ｆ、２Ｂの各ロッド７Ａのガイド孔８を通
って点６Ｄ１で腕ＩＤに固定される。ワイヤ部ａｎ、は
、関節２Ｇ、２Ｆ、２Ｅの各ロンドアＢのガイド孔８を
通って点６Ｄ２で腕ＩＤに固定される。ワイヤ部３Ｂｓ
は、関節２Ｇ、２Ｆの各ロッド７Ａのガイド孔８を通っ
て点６Ｅ１で腕ＩＥに固定される。ワイヤ部３Ｂ２は、
関節２Ｇ、２Ｆの各ロンドアＢのガイド孔８を通って点
６Ｅ２で腕ＩＥに固定される。ワイヤ部３ Ｆ ｌは、
関節２Ｇのロッド７Ａのガイド孔８を通って腕ＩＦに点
６Ｆ、で固定される。ワイヤ部３Ｆ２は、関節２Ｇのロ
ンドアＢのガイド孔８を通って点６Ｆ、で腕ＩＦに固定
される。ワイヤ部３Ｇ、は、プーリーから、直接、腕Ｉ
Ｇの点６Ｇ＋ に固定される。ワイヤ部３０２は、プー
リーから直接腕ＩＧの点６Ｇｚに固定される。
関節のロッドに設けられた１つのガイド孔８内には２本
以上のワイヤ部が通ることはなく、必らず１本のワイヤ
部から通る。このため、各関節のロッドに設けられるガ
イド孔８０個数が異なる。
以上のワイヤ部が通ることはなく、必らず１本のワイヤ
部から通る。このため、各関節のロッドに設けられるガ
イド孔８０個数が異なる。
ガイド孔８は、関節２ＧのロンドアＡおよび７Ｂに６個
、関節２ＦのロンドアＡおよび７Ｂに５個、関節２Ｅの
ロッド７Ａおよび７Ｂに４個、関節２Ｄのロッド７Ａお
よび７Ｂに３個、関節２Ｃのロッド７Ａおよび７Ｂに２
個、関節２ＢのロンドアＡおよび７Ｂには１個それぞ扛
設けられる。関節２人のロンドア人および７Ｂにはガイ
ド孔８が存在しない。
、関節２ＦのロンドアＡおよび７Ｂに５個、関節２Ｅの
ロッド７Ａおよび７Ｂに４個、関節２Ｄのロッド７Ａお
よび７Ｂに３個、関節２Ｃのロッド７Ａおよび７Ｂに２
個、関節２ＢのロンドアＡおよび７Ｂには１個それぞ扛
設けられる。関節２人のロンドア人および７Ｂにはガイ
ド孔８が存在しない。
先端の腕を操作するワイヤ部程、リング１０から最も離
れたガイド孔を通υ、固定される腕が近くなる程、ワイ
ヤ部は関節の中心側のガイド孔を通る。同じ腕を操作す
る１対のワイヤ部は、リング１０を中心として対称の位
置におるガイド孔８を通過する。ワイヤ部が固定される
腕が近くなる程、ワイヤ部をリング１０に近いガイド孔
８を通す理由は、腕の旋回範囲を大きくするためである
。
れたガイド孔を通υ、固定される腕が近くなる程、ワイ
ヤ部は関節の中心側のガイド孔を通る。同じ腕を操作す
る１対のワイヤ部は、リング１０を中心として対称の位
置におるガイド孔８を通過する。ワイヤ部が固定される
腕が近くなる程、ワイヤ部をリング１０に近いガイド孔
８を通す理由は、腕の旋回範囲を大きくするためである
。
上下旋回用の関節と左右旋回用の関節との間のワイヤ部
の張シ方は、並行に並んだ前述の２つの隣接している関
節間に多数のワイヤ部を、先端の腕の操作用程外側に、
根本の腕の操作用稚内側になるように張９、隣接した関
節を互いに９０°ずれるようにねじった姿になっている
。
の張シ方は、並行に並んだ前述の２つの隣接している関
節間に多数のワイヤ部を、先端の腕の操作用程外側に、
根本の腕の操作用稚内側になるように張９、隣接した関
節を互いに９０°ずれるようにねじった姿になっている
。
次に腕の旋回操作について説明する。腕の旋回は、固定
部５に設けられているパルスモータの駆動によシ行う。
部５に設けられているパルスモータの駆動によシ行う。
腕ＩＣの旋回動作について説明する。第１図でパルスモ
ータのプーリー４Ｃを矢印Ｑの方向に回転させる。これ
によシ、ワイヤ部３Ｃ１は、第１図の左側へ引張られ、
ワイヤ部３０、は第１図の右側へ移動する。ワイヤ部３
Ｃｔおよび３Ｃ２の動きに伴って腕ＩＣは、関節２Ｃを
中心に矢印Ｐの方向に旋回する。腕ＩＣを矢印Ｐの逆方
向に旋回させる場合は、ブー！Ｊ−４０を矢印Ｑとは逆
方向に回転させればよい。腕ＩＣの旋回角は、パルスモ
ータに連結された位置検出器（図示せず）によって検出
される。他の腕の旋回操作も、それぞれの腕に対応して
設けられタノクルスモータを駆動してプーリーを腕の旋
回方向と同じ方向に回転させることによって行われる。
ータのプーリー４Ｃを矢印Ｑの方向に回転させる。これ
によシ、ワイヤ部３Ｃ１は、第１図の左側へ引張られ、
ワイヤ部３０、は第１図の右側へ移動する。ワイヤ部３
Ｃｔおよび３Ｃ２の動きに伴って腕ＩＣは、関節２Ｃを
中心に矢印Ｐの方向に旋回する。腕ＩＣを矢印Ｐの逆方
向に旋回させる場合は、ブー！Ｊ−４０を矢印Ｑとは逆
方向に回転させればよい。腕ＩＣの旋回角は、パルスモ
ータに連結された位置検出器（図示せず）によって検出
される。他の腕の旋回操作も、それぞれの腕に対応して
設けられタノクルスモータを駆動してプーリーを腕の旋
回方向と同じ方向に回転させることによって行われる。
各々の腕の旋回角は、各パルスモータに連結された位置
検出器にて検出される。これらの位置検出器にて検出さ
れた旋回角が演算機に入力され、各関節間の距離を考慮
することによって、多関節マニピュレータの先端の位置
を知ることができる。また、各ワイヤのたるみを防止す
る几めに、テンションリールおよびテンションロッドを
用いてプーリーおよびパルスモータを引張っている。
検出器にて検出される。これらの位置検出器にて検出さ
れた旋回角が演算機に入力され、各関節間の距離を考慮
することによって、多関節マニピュレータの先端の位置
を知ることができる。また、各ワイヤのたるみを防止す
る几めに、テンションリールおよびテンションロッドを
用いてプーリーおよびパルスモータを引張っている。
本実施例の最大の特徴は、ある任意の関節を中心に１つ
の腕を動しても、その関節とそれに隣接する関節間のワ
イヤ部の長さは不変であることである。例えば、第３図
において、関節２Ｇを中心に腕ＩＧを上下に旋回させて
も、関節２Ｇの１点で腕ＩＧを折り曲げるので、任意の
関節間のワイ（９） ヤ部の長さは不変である。すなわち、ある関節に取付け
られる腕を旋回させても、その影響によって他の関節に
取付けられる腕が旋回するという干渉現象が生じない。
の腕を動しても、その関節とそれに隣接する関節間のワ
イヤ部の長さは不変であることである。例えば、第３図
において、関節２Ｇを中心に腕ＩＧを上下に旋回させて
も、関節２Ｇの１点で腕ＩＧを折り曲げるので、任意の
関節間のワイ（９） ヤ部の長さは不変である。すなわち、ある関節に取付け
られる腕を旋回させても、その影響によって他の関節に
取付けられる腕が旋回するという干渉現象が生じない。
特に、本実施例では、ガイド孔８を関節のロッド７Ａお
よび７Ｂに設けているので、上記の干＃現象が生じない
。従って、任意の腕を旋回させた場合、多関節マニピュ
レータ先端の位置を精度良く求めることができる。
よび７Ｂに設けているので、上記の干＃現象が生じない
。従って、任意の腕を旋回させた場合、多関節マニピュ
レータ先端の位置を精度良く求めることができる。
また、本実施例によれば、マニピュレータを三次元的に
任意に曲げることができる。
任意に曲げることができる。
このような多関節マニピュレータは、検査用およびハン
ドリング用など種々の用途に適用できる。
ドリング用など種々の用途に適用できる。
多関節マニピュレータ先端の腕ＩＡの先端にノ・ンドリ
ング部を取付け、このノーンドリンクの開閉操作を行う
ワイヤ等の機構を各関節のリング１０の孔を通して固定
部５内に導くことによって、多関節マニピュレータにて
物体ヲ掴むことができる。
ング部を取付け、このノーンドリンクの開閉操作を行う
ワイヤ等の機構を各関節のリング１０の孔を通して固定
部５内に導くことによって、多関節マニピュレータにて
物体ヲ掴むことができる。
多関節マニピュレータを原子炉格納容器内の移動式目視
監視装置に適用した実施例を、第４図、第５図、第６図
および第７図に基づいて説明する。
監視装置に適用した実施例を、第４図、第５図、第６図
および第７図に基づいて説明する。
（１Ｇ）
第４図は、本実施例の移動式目視監視装置を模式的に示
したものである。第４図を用いて、システムの概要を説
明する。移動体２１は、ノ・ンハー２５によって、下端
にスリットヲ切った袋状の断面を有するガイドレール２
２に取付けられているトロリーチェーン２９（第５図参
照）に懸垂されており、ガイドレール２２を軌道として
走行する。
したものである。第４図を用いて、システムの概要を説
明する。移動体２１は、ノ・ンハー２５によって、下端
にスリットヲ切った袋状の断面を有するガイドレール２
２に取付けられているトロリーチェーン２９（第５図参
照）に懸垂されており、ガイドレール２２を軌道として
走行する。
ガイドレール２２は、原子炉の格納容器内に設置されて
いる。トロリーチェーン２９は、チェーン駆ｄｄ＠３１
のスプロケット３２に噛合ってガイドレール２２内に配
置されている。トロリーチェーン２９は、ガイドレール
２２と共にエンドレス構造となっている。移動体２１は
、チェーン駆動機構３１によって移動するトロリーチェ
ーン２９によって、このエンドレス状のガイドレール２
２上を往復走行する。しかし、ケーブル２４をけん引し
ている構造上、ガイドレール２２を一周した移動体２１
は、逆方向に進んで出発点に戻る必要がるシ、同一方向
に何段も周回することはできない。トロリーチェーン２
９には、同一方向に突起（１１） が等間隔にガイドレール２２の下端のスリットから’Ａ
出しておシ、この各突起にケーブルクランプ２３がボル
ト等で固定しである。移動体２１に接続されているケー
ブル２４は、移動体２１の前進に伴なってケーブルタン
ク３８から繰シ出され、クランプ機構３３によってトロ
リーチェーン２９に固定されたケーブルクランプ２３に
Ｊ臓次結付されていくので、移動体２１と同速度で、同
方向に移動する。移動体２１が後退する際は、上ｆｉ己
と逆の過程でケーブル２４がケーブルクランプ２３より
つぎつぎとはずれ、ケーブルタンク３８に戻される。ケ
ーブル２４のケーブルタンク３８内からの取出しおよび
ケーブルタンク３８内への戻シ操作は、モータ３５の駆
動によシ行なう。モータ３５が駆動すると、モータ３５
に取付けられたプーリー３６とそれに対向して設けられ
たプーリー３７との間をケーブル２４が移動する。３４
は、ケーブル２４のガイドリールでおる。ケーブル２４
は、ケーブルタンク３８内からモニタテレビおよび操作
ボタンのある制御盤３９につながって（１２） いる。
いる。トロリーチェーン２９は、チェーン駆ｄｄ＠３１
のスプロケット３２に噛合ってガイドレール２２内に配
置されている。トロリーチェーン２９は、ガイドレール
２２と共にエンドレス構造となっている。移動体２１は
、チェーン駆動機構３１によって移動するトロリーチェ
ーン２９によって、このエンドレス状のガイドレール２
２上を往復走行する。しかし、ケーブル２４をけん引し
ている構造上、ガイドレール２２を一周した移動体２１
は、逆方向に進んで出発点に戻る必要がるシ、同一方向
に何段も周回することはできない。トロリーチェーン２
９には、同一方向に突起（１１） が等間隔にガイドレール２２の下端のスリットから’Ａ
出しておシ、この各突起にケーブルクランプ２３がボル
ト等で固定しである。移動体２１に接続されているケー
ブル２４は、移動体２１の前進に伴なってケーブルタン
ク３８から繰シ出され、クランプ機構３３によってトロ
リーチェーン２９に固定されたケーブルクランプ２３に
Ｊ臓次結付されていくので、移動体２１と同速度で、同
方向に移動する。移動体２１が後退する際は、上ｆｉ己
と逆の過程でケーブル２４がケーブルクランプ２３より
つぎつぎとはずれ、ケーブルタンク３８に戻される。ケ
ーブル２４のケーブルタンク３８内からの取出しおよび
ケーブルタンク３８内への戻シ操作は、モータ３５の駆
動によシ行なう。モータ３５が駆動すると、モータ３５
に取付けられたプーリー３６とそれに対向して設けられ
たプーリー３７との間をケーブル２４が移動する。３４
は、ケーブル２４のガイドリールでおる。ケーブル２４
は、ケーブルタンク３８内からモニタテレビおよび操作
ボタンのある制御盤３９につながって（１２） いる。
移ｍ俸２１の前方には、テレビカメラ４０と第１図に示
す多関節マニピュレータ４１が設けられる。多関節マニ
ピュレータ４１の構造を第６図および第７図にて説明す
る。第１図の構造と同一構造は同一符号で示す。移動台
車２１内には、第６図に示すように、関節の数に相当す
るパルスモータが設置されている。第６図には、関節２
Ａ。
す多関節マニピュレータ４１が設けられる。多関節マニ
ピュレータ４１の構造を第６図および第７図にて説明す
る。第１図の構造と同一構造は同一符号で示す。移動台
車２１内には、第６図に示すように、関節の数に相当す
るパルスモータが設置されている。第６図には、関節２
Ａ。
２Ｂ、２Ｃおよび２Ｄ’を操作するパルスモータ９Ａ、
９Ｂ、９Ｃおよび９Ｄが示されてお夛、これらのパルス
モータは移動台車２１内に設けられた支持板１１に取付
けられている。関節２Ｅ。
９Ｂ、９Ｃおよび９Ｄが示されてお夛、これらのパルス
モータは移動台車２１内に設けられた支持板１１に取付
けられている。関節２Ｅ。
２Ｆおよび２Ｇ’に操作するパルスモータは、図示され
ていないが、支持板１１に対向して移動台車２１内に設
けられる他の支持板に固定式れている。
ていないが、支持板１１に対向して移動台車２１内に設
けられる他の支持板に固定式れている。
パルスモータ９Ａ、９Ｂ、９Ｃおよび９Ｄは、減速機（
図示せず）を介してプーリー４Ａ、４Ｂ。
図示せず）を介してプーリー４Ａ、４Ｂ。
４Ｃおよび４Ｄに連結される。図示されていない他の３
個のパルスモータにも、同様にそれぞれプーリーが取付
けられる。各々のプーリーには、第（１３） ３図（２）および日に示すように各々の関節２Ａ〜２Ｇ
に両端部がそれぞれ固定される６本のワイヤ３Ａ〜３Ｇ
がそれぞれ取付けられる。第６図にはそのうちのワイヤ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄが示されている。第７図に
示す多関節マニピュレータ４１は、第１図に示す多関節
マニピュレータと同じ構造でメジ、第１図の構造を立体
的に示したものでおる。多関節マニピュレータ４１内の
ワイヤの配列および取付は状態は、第３図（４）および
■に示すものと同じである。位置検出器、テンションリ
ールおよびテンションロッドも、第１図の実施例と同様
に本実施例の各々のパルスモータに取付けらｎる。
個のパルスモータにも、同様にそれぞれプーリーが取付
けられる。各々のプーリーには、第（１３） ３図（２）および日に示すように各々の関節２Ａ〜２Ｇ
に両端部がそれぞれ固定される６本のワイヤ３Ａ〜３Ｇ
がそれぞれ取付けられる。第６図にはそのうちのワイヤ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄが示されている。第７図に
示す多関節マニピュレータ４１は、第１図に示す多関節
マニピュレータと同じ構造でメジ、第１図の構造を立体
的に示したものでおる。多関節マニピュレータ４１内の
ワイヤの配列および取付は状態は、第３図（４）および
■に示すものと同じである。位置検出器、テンションリ
ールおよびテンションロッドも、第１図の実施例と同様
に本実施例の各々のパルスモータに取付けらｎる。
多関節マニピュレータ４１の先端には、レンズ１２が設
けられる。レンズ１２に接続されるファイバスコープ１
３は、関節２Ａ〜２Ｇのリング１０内の孔を通って移動
台車２１内に導かれる。
けられる。レンズ１２に接続されるファイバスコープ１
３は、関節２Ａ〜２Ｇのリング１０内の孔を通って移動
台車２１内に導かれる。
このファイバスコープ１３は、移動台車２１内に設置さ
れたテレビカメラ（図示せず）に接続される。、このテ
レビカメラは、テレビカメ２４０とは（１４） 別のものである。テレビカメラ４０およびファイバスコ
ープ１３に接続されたテレビカメラによって撮影された
これらの映像信号は、ケーブル２４全通して制御盤３９
に伝えられ、制御盤３９の別別のモニタテレビ１４に写
出される。
れたテレビカメラ（図示せず）に接続される。、このテ
レビカメラは、テレビカメ２４０とは（１４） 別のものである。テレビカメラ４０およびファイバスコ
ープ１３に接続されたテレビカメラによって撮影された
これらの映像信号は、ケーブル２４全通して制御盤３９
に伝えられ、制御盤３９の別別のモニタテレビ１４に写
出される。
制御盤３９からの操作によシチェーン駆動機構３１が駆
動される。その駆動によｊｏ）ロリーテエーン２９が移
動され、移動体２１がガイドレール２２に沿って走行す
る。テレビカメラ４０は、移動体２１の進行方向に存在
する物体を撮影している。この映像によって運転員は、
移動体２１が走行している位置全判断できる。
動される。その駆動によｊｏ）ロリーテエーン２９が移
動され、移動体２１がガイドレール２２に沿って走行す
る。テレビカメラ４０は、移動体２１の進行方向に存在
する物体を撮影している。この映像によって運転員は、
移動体２１が走行している位置全判断できる。
多関節マニピュレータ４１の操作は、制御盤３９からケ
ーブル２４を通して移動体２１に伝えられる制御信号に
よって行なわれる。すなわち、制御盤３９にて回転させ
たい読合操作するワイヤを動かすパルスモ〜りに対して
駆動信号を出す。
ーブル２４を通して移動体２１に伝えられる制御信号に
よって行なわれる。すなわち、制御盤３９にて回転させ
たい読合操作するワイヤを動かすパルスモ〜りに対して
駆動信号を出す。
その駆動信号を受けて移動体２１内の所定のパルスモー
タが回転する。そのパルスモータの回転によりワイヤが
移動し、所定の腕が関節全中心に回（１５） 転する。このような多関節マニピュレータ４１の谷腕の
回転は、第１図に示す実施例と゛同様にして行われる。
タが回転する。そのパルスモータの回転によりワイヤが
移動し、所定の腕が関節全中心に回（１５） 転する。このような多関節マニピュレータ４１の谷腕の
回転は、第１図に示す実施例と゛同様にして行われる。
多関節マニピュレータ４１の複数の読合回転させること
によシ、多関節マニピュレータ４１の先端（レンズ１２
の部分）ヲ、テレビカメラ４０では撮影できない配管お
よび愼器の裏側または配管、機器等の間に入れることが
できる。従って、回転可能なテレビカメラ４０でも写出
すことのできない部分を多関節マニピュレータ４１ｆ：
用いることによって写出すことができる。レンズ１２に
てとらえた映像は、ファイバスコープ１３全通して移動
体２１内のテレビカメラに伝えられる。このため、自己
管等の裏側およびそれらの間の監視が容易になった。テ
レビカメラ４０は、多関節マニピュレータ４１の動きを
写出し、これを監視する機能を有している。なお、図示
されていないが、多関節マニピュレータ４１の先端には
撮影用の照明ランプが設けられている。
によシ、多関節マニピュレータ４１の先端（レンズ１２
の部分）ヲ、テレビカメラ４０では撮影できない配管お
よび愼器の裏側または配管、機器等の間に入れることが
できる。従って、回転可能なテレビカメラ４０でも写出
すことのできない部分を多関節マニピュレータ４１ｆ：
用いることによって写出すことができる。レンズ１２に
てとらえた映像は、ファイバスコープ１３全通して移動
体２１内のテレビカメラに伝えられる。このため、自己
管等の裏側およびそれらの間の監視が容易になった。テ
レビカメラ４０は、多関節マニピュレータ４１の動きを
写出し、これを監視する機能を有している。なお、図示
されていないが、多関節マニピュレータ４１の先端には
撮影用の照明ランプが設けられている。
多関節マニピュレータ４１には、レンズ１２およびファ
イバスコープ１３以外に、温度計、振動（１６） 計および放射線検出器等ヲ設けることができる。
イバスコープ１３以外に、温度計、振動（１６） 計および放射線検出器等ヲ設けることができる。
このような本実施例によれば、放射能レベルの高い危険
な雰囲気である格納容器内でテレビカメラ４０にて直視
できない配管および機器等の裏側および狭い間隙内の点
検が可能となシ監視可能な範囲が著しく増大する。それ
は、走行レール２２を複雑に蛇行させることなく可能で
ある。また、前述したように、各関節のロッド７Ａおよ
び７Ｂにワイヤを通すガイド孔８を設けているので、め
る任意の関節を中心に１つの腕を動してもその関節とそ
れに隣接する関節間のワイヤ部の長さは不変となる。す
なわち、ある関節に取付けられる腕を旋回させても、そ
の影響によって他の関節に取付けられる腕が旋回すると
いう干渉現象が生じない。従って、任意の読合旋回させ
ても、多関節マニピュレータ４１の先端の位置を８度良
く求めることができる。これは、本実施例のように遠隔
自動監視装置にとって点検している位置全精確に知る上
でひじように都合のよい特性でらる。もし、配管等に異
常が生じている場会にはその位置金精（１７） 確に知ることができ、保修が容易になる。
な雰囲気である格納容器内でテレビカメラ４０にて直視
できない配管および機器等の裏側および狭い間隙内の点
検が可能となシ監視可能な範囲が著しく増大する。それ
は、走行レール２２を複雑に蛇行させることなく可能で
ある。また、前述したように、各関節のロッド７Ａおよ
び７Ｂにワイヤを通すガイド孔８を設けているので、め
る任意の関節を中心に１つの腕を動してもその関節とそ
れに隣接する関節間のワイヤ部の長さは不変となる。す
なわち、ある関節に取付けられる腕を旋回させても、そ
の影響によって他の関節に取付けられる腕が旋回すると
いう干渉現象が生じない。従って、任意の読合旋回させ
ても、多関節マニピュレータ４１の先端の位置を８度良
く求めることができる。これは、本実施例のように遠隔
自動監視装置にとって点検している位置全精確に知る上
でひじように都合のよい特性でらる。もし、配管等に異
常が生じている場会にはその位置金精（１７） 確に知ることができ、保修が容易になる。
第８図は、多関節マニピュレータの関節の他の実施例を
示している。この関節１５は、複数のガイド孔８を有す
るリング１０に一対のロッド７ｃオヨび７Ｄｅ取付けた
ものである。ロッド７ｃおよび７Ｄには、第２図に示す
関節のようにガイド孔が設けられていない。多関節マニ
ピュレータの各ワイヤは、関節１５のガイド孔８内を１
本ずつ通る。関節１５を用いた多関節マニピュレータも
、前述のマニピュレータと同様三次元的に容易に曲げら
れる。しかし、任意の関節に取付けられた腕を回転させ
ると、その腕に隣接する他の腕もその他の腕が取付けら
れている関節を中心に少し回転するという干渉現象が生
じる。このため、多関節マニピュレータの先端の位置決
め精度が幾分低下する。
示している。この関節１５は、複数のガイド孔８を有す
るリング１０に一対のロッド７ｃオヨび７Ｄｅ取付けた
ものである。ロッド７ｃおよび７Ｄには、第２図に示す
関節のようにガイド孔が設けられていない。多関節マニ
ピュレータの各ワイヤは、関節１５のガイド孔８内を１
本ずつ通る。関節１５を用いた多関節マニピュレータも
、前述のマニピュレータと同様三次元的に容易に曲げら
れる。しかし、任意の関節に取付けられた腕を回転させ
ると、その腕に隣接する他の腕もその他の腕が取付けら
れている関節を中心に少し回転するという干渉現象が生
じる。このため、多関節マニピュレータの先端の位置決
め精度が幾分低下する。
本発明によれば、三次元的に容易に曲げることができる
多関節マニピュレータが得られる。
多関節マニピュレータが得られる。
第１図は本発明の好適な一実施例でおる多関節（１８）
マニピュレータの側面図、第２図は第１図の関節の詳細
図、第３図囚は第１図のＡ−Ａ矢視図で多関節マニピュ
レータのワイヤの取付は状態を示す説明図、第４図は第
１図に示す多関節マニピュレータを適用した原子炉の格
納容器内の移動式目視監視装置の全体構造図、第５図は
第４図のＶ部拡大図、第６図および第７図は第４図に示
す多関節マニピュレータの斜視図、第８図は多関節マニ
ピュレータに用いられる関節の他の実流例の構造図でお
る。 ＩＡ〜Ｉ Ｉ−１・・・腕、２八〜２Ｇ・・・関節、３
Ａ１〜３Ｇ、、３Ａ２〜３Ｇ！・・・ワイヤ部、７Ａ、
７Ｂ・・・０７ド、８・・・ガイド孔、１２・・・レン
ズ、１３・・・ファイバスコープ、１４・・・モニタテ
レビ、２１・・・＃動体、２２・・・走行レール、２４
・・・ケーブル、３９・・・制ｉ卸盤、４０−・・・テ
レビカ°メラ、４１・・・多関節マニピュレータ。 （１９）
図、第３図囚は第１図のＡ−Ａ矢視図で多関節マニピュ
レータのワイヤの取付は状態を示す説明図、第４図は第
１図に示す多関節マニピュレータを適用した原子炉の格
納容器内の移動式目視監視装置の全体構造図、第５図は
第４図のＶ部拡大図、第６図および第７図は第４図に示
す多関節マニピュレータの斜視図、第８図は多関節マニ
ピュレータに用いられる関節の他の実流例の構造図でお
る。 ＩＡ〜Ｉ Ｉ−１・・・腕、２八〜２Ｇ・・・関節、３
Ａ１〜３Ｇ、、３Ａ２〜３Ｇ！・・・ワイヤ部、７Ａ、
７Ｂ・・・０７ド、８・・・ガイド孔、１２・・・レン
ズ、１３・・・ファイバスコープ、１４・・・モニタテ
レビ、２１・・・＃動体、２２・・・走行レール、２４
・・・ケーブル、３９・・・制ｉ卸盤、４０−・・・テ
レビカ°メラ、４１・・・多関節マニピュレータ。 （１９）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一平面で屈曲する関節を有する腕を、１つの腕毎に
任意の角度、接続位置をずらした複数筒の腕による多節
連結機構と、各腕毎に取付けたワイヤと、当該ワイヤを
支持するワイヤガイドおよびワイヤを駆動する駆動部で
構成されたことを特徴とする多関節マニピュレータ。 ２、特許請求の範囲第１項において、ワイヤの駆動時に
、他の関節に干渉を及ぼさないワイヤガイドを備えたこ
とを特徴とする多関節マニピュレータ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163901A JPS5953188A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 多関節マニピユレ−タ |
| EP83109329A EP0104589B1 (en) | 1982-09-22 | 1983-09-20 | Multiarticulated manipulator |
| DE8383109329T DE3370457D1 (de) | 1982-09-22 | 1983-09-20 | Multiarticulated manipulator |
| US06/534,078 US4566843A (en) | 1982-09-22 | 1983-09-20 | Multiarticulated manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163901A JPS5953188A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 多関節マニピユレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5953188A true JPS5953188A (ja) | 1984-03-27 |
| JPS6125518B2 JPS6125518B2 (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=15782971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57163901A Granted JPS5953188A (ja) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | 多関節マニピユレ−タ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4566843A (ja) |
| EP (1) | EP0104589B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5953188A (ja) |
| DE (1) | DE3370457D1 (ja) |
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| KR100870407B1 (ko) | 2007-12-27 | 2008-11-25 | 한국원자력연구원 | 케이블 구동 동력 전달장치의 케이블 꼬임 방지장치 |
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-
1982
- 1982-09-22 JP JP57163901A patent/JPS5953188A/ja active Granted
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1983
- 1983-09-20 US US06/534,078 patent/US4566843A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-09-20 DE DE8383109329T patent/DE3370457D1/de not_active Expired
- 1983-09-20 EP EP83109329A patent/EP0104589B1/en not_active Expired
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Also Published As
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| EP0104589B1 (en) | 1987-03-25 |
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