JPS5964283A - 多関節形マニプレ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は多関節を有する例えばマニプレータやロボッ
トにおいて、主に小型用で・且つ駆動系に機械的手段を
用いた場合の構成に関するものである。

近年２人間の腕に相当する機能を有した多関節形のマニ
プレータや工業用ロボットが大小を問わず産業面におい
て活躍し、その位置再現精度は非常に高くなっているこ
とは周知のとおりですが。

今後は知覚機能を備え、ますます人間に近い複雑な動作
を人間よりも精密にさせることが要求され開発されつつ
ある。それらのマニプレータやロボットは人間の肩部や
肩部、又は手首部等の各関節部に相当する複数の関節部
を互に連動連結して構成されており、これら各関節部は
適宜な作動装置によυ回動作動や折シ曲げ、旋回作動を
行うことが出来る。さらに関節部の先端部である手首部
には人間の指に相当する指部を持ち・その指部を開閉作
動さぜることによシ被移動物体を遠隔的に移動操作する
ことが出来るようになっている。

ところで・上記の各種動作の位置再現精度の向上を図る
ため各関節部において２種々対策が講じられている。こ
の発明はベースとなる基盤に対し腕部を支持する本体部
との回動において１本体部の位置再現精度を簡単な手段
によって、解決しようとするものである。

以下・この発明の一実施例を図にもとすいて詳細に説明
する。第１図は、多関節形マニプレータの外観を示す側
面図、第２図は基盤上に保持されている本体部の取付を
示す部分断面図である。図において、（１）は基盤、（
２）はその基盤上の任意の位置を支点として扇形に旋回
可能な本体部で、後述する各アーム部の支持体となるも
のである。（３）はその本体部に基端部が軸支された第
１アームであシ上下方向に任意の角度の運動が可能であ
る。（４）はその第１アームの先端部が軸支された第２
アームであり同じく上下方向に任意の角度が可能である
。（５）はその第２アームの先端部に三方向の傘歯車に
よって噛合って取付けられている手首部であり、上下方
向及び回転運動が出来るものである。

又、その手首部（５）には被移動物体をつかむための指
（６）を有している。

次にこの発明の要旨でもある本体部（２）の駆動部分の
構成について説明する。００）は一端につば部を有する
筒状の支柱であシ・そのつげ部はボルトなどによシ基盤
（１）に固定されている。０１１は支柱にはめ込まれて
いると共に、上記支柱ｕ０１のつば部と一緒に固設され
ている平歯車Ｉである。０２）はカラーであシ上下位置
にドライベアリングなどの軸受（１３＋を介して支柱０
０）にはめ込まれており、支柱叫を支点として滑らかに
回動可能である。（１４１ｉ、Ｊ：そのカラー０２）に
固設されている保持具であり、その側面は本体部（２）
を構成する側板にネジなどにより固設されている。つま
り本体部（２）は保持具０４）とカラー（１２＋を介し
て支柱（１０１の周囲で・且つ平歯車０１）の周辺を滑
らかに回動することが出来る。さらに、上記保持具（１
４）の一端には例えばステッピングモーターなどの駆動
用モータ（１５）が固設され、そのモータ軸には上記平
歯車１０１）と噛合う平歯車１０６）が固設されている
。よって、モータ（１５１の駆動により平歯車■０６）
は平歯車１　ｆｉｌｌの周囲を移動することになり本体
部（１）全体が支柱（１０）を支点として回転するよう
に構成されている。

以上の構成において１本体部を扇形に旋回させた場合２
位置再現精度に問題を発生する。つまシ行きと帰りでは
位置再現性が悪くなるのである。

その原因は平歯車１０１）と平歯車］０６）の噛合せで
あるため歯車のバックラッシュによる遊び・又、モータ
０５）軸のガタ付きによるものなどが考えられる。

よって・上記の問題を解決するため、この発明は本体部
（２）に常に一方向に）〕を伺与する手段を施し・本体
部の駆動時の遊びをなくしたものである。その手段につ
いて説明すると、　（１７）は任意の力を有するねじり
コイルはねてありその一端暖上記保持具圓に固着し、も
う一端は支柱００）に固着する。つまり支柱００）に対
し本体部（２）はねじりコイルばね（１ηによって常に
一方向に力を付与されていることになり平歯車！０１）
と平歯車１　（１Ｇ＋は常に一方向に押え付けられてい
るため回転時の遊びがなくなるのである。又、付与する
力を調節する方法として、支柱ＯＯ）に対し直接ねじシ
コイルばね０ηを固着するのではなく、支柱（１０１の
上部近傍に複数のコイルはね取付用孔を周囲に有した付
与力調節用の調節具０８）を例えばねじ止めなどにより
固設し、それにねじシコイルばね０′７）を固着すれば
良い。つまり・調節具（淘周囲の孔の位置により付与す
る力を加減することが出来る。

以上のとおシ、多関節形マニプレークにおいては各アー
ム部の動作及び、そのアーム部を支持するための本体部
の動作などが位置再現精度に強く影響されるが、この発
明においては基盤に対するイ・体部のＩＩＩＩ＋１′目
７おい−Ｃ１ねＩＪ、リコイルばねを使用した−ことに
よってｆｌ”ｌ置丙現オーＮ度を犬［１］に向上するこ
とがｉＵ　ｆｉｈとｈっだ１． ４１シ１面の簡Ｉｌ′１．　ｔｒ　ｂ、門生１　［！２
１　Ｉ：ｔ、　、この発明の一実施例の外観を示す側１
川図、　；ｉｓ　２　［；イＩ　ｉｌ基１１４上に保持
されている本体部の取イ・１を示す部分断１（）１図で
ある。

図において、（月ｋＪ、基盤、（２）は本体部、（３）
は第一アーノい（４＋　（ｆ；ｊ、第２゛アーム、（５
１ｉ１：手首部、（６）は指。

００）は支柱−（Ｉｌｌ（Ｉ；ｌ、平歯車！、Ｏ２はカ
ラー、　［３１は軸受。

（１４；は保持具、０旬は七−タ、　＋１６１は平歯車
冨、ｕ７）はねじりコイルｔ」′ね、　（＋１１１は調
節具である。

なお、各図中、同一符号ｔ、ｌ、同一か和尚部分を示づ
。

代理人　人　宕　増　維 持許庁長′１ハ殿 １．事件の表示　　　特願昭５７０２５２８４号２、発
明の名称 多関節形ゴニプレータ ３　補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ｆ主　所　　　　東京都千代ＩＩＩ区丸の内二丁目２番
、３号三菱電機株式会社内 明細隻の全文および図面。

６　補正の内容 明細書９図面の浄偶（内容に変更なし）７、　添付書類
の目録 浄書した明細書９図面　　・　・　　・−３通以　　　
」ニ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ＩＩ　　基盤、その基盤上のある位置を中心として回
   動する本体部・その本体部に基端部が軸支された第１ア
   ーム・その第１アームの先端部が軸支された第２アーム
   ・その第２アームの先端部に手首部とを備えた多関節形
   マニプレータにおいて、上記基盤に下端部を固定し垂直
   に立つ支柱、その支柱に水平固定されている平歯車■・
   その平歯車■の上面に軸受を介してはめ込まれているカ
   ラー。 そのカラーに固着され本体部の一部をなす保持具・その
   保持具に固設したモータ、そのモータに軸支され・且つ
   上記平歯車！と噛合い・その平歯車！の周囲を駆動する
   平歯重置とから構成され・上記支柱よシ保持具へ常に一
   方向にカを付与する手段を施し、上記本体部の駆動時の
   遊びをなくしたことを特徴とする多関節形マニプレータ
   。 （２）支柱と保持具とにｉいて・常忙一方向にヵを付与
   する手段として、ねじりコイルばねを使用したことを特
   徴とする特許請求の１Ｉ（１５，間第（１）項記載の多
   関節形マニプレータ。 （３）支柱と保持具とにおいて、常に一方向に力を付与
   する手段として、支柱の上部近傍に付与力調節用の調節
   具を固設し、その調節具と保持具とをねじシコイルはね
   によって固着したことを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項ないし第（２）項いずれかに記載の多関節形マニ
   プレータ。