JPS5988291A - マニプレ−タ - Google Patents
マニプレ−タInfo
- Publication number
- JPS5988291A JPS5988291A JP19456282A JP19456282A JPS5988291A JP S5988291 A JPS5988291 A JP S5988291A JP 19456282 A JP19456282 A JP 19456282A JP 19456282 A JP19456282 A JP 19456282A JP S5988291 A JPS5988291 A JP S5988291A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- manipulator
- joint
- rotatable
- link
- 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.)
- Pending
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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】
本発明は自重バランスがとシ易く作業範囲の広いマニプ
レータに関する。
レータに関する。
悪環境下での作業や危険物を取扱う作業等のため従来か
ら多関節構造など種々の遠隔操縦形のマニアルマニプレ
ータが使用されている。例えば、大きな室内等で使用す
る場合には、一般に天井走行うレーンと同様に走行ブリ
ッジと横行キャリヤおよび上下動するキャリヤを具えた
移動装置を介してマニプレータを取付け、也の移動装置
で室内の目的位置近傍に移動設置したのち、マスタース
レーブ式等の制御方式でマニプレータを操作することで
所定の作業を行なっている。
ら多関節構造など種々の遠隔操縦形のマニアルマニプレ
ータが使用されている。例えば、大きな室内等で使用す
る場合には、一般に天井走行うレーンと同様に走行ブリ
ッジと横行キャリヤおよび上下動するキャリヤを具えた
移動装置を介してマニプレータを取付け、也の移動装置
で室内の目的位置近傍に移動設置したのち、マスタース
レーブ式等の制御方式でマニプレータを操作することで
所定の作業を行なっている。
ところが、従来から使用されている多関節構造等のマニ
プレータでは、一般に旋回による作業範囲はかなり大き
いが伸縮力向（腕の前後方向）の作業範囲が小さく、シ
ばしば移−軸装置の再度４動操作を繰り返さねばならず
煩雑で操作性が悪い。
プレータでは、一般に旋回による作業範囲はかなり大き
いが伸縮力向（腕の前後方向）の作業範囲が小さく、シ
ばしば移−軸装置の再度４動操作を繰り返さねばならず
煩雑で操作性が悪い。
ｌた、マニプレータで力感覚の制御１（パイラテラルサ
ーボ制御）を行なう場合には、マニプレータ自身の重さ
について各関節毎にバランスをとる必要かめ９、各関節
にバランスウェイトを取付けたり、電気的にバランスウ
ェイトに相当するものを制御装置内に組込まねばならな
い。
ーボ制御）を行なう場合には、マニプレータ自身の重さ
について各関節毎にバランスをとる必要かめ９、各関節
にバランスウェイトを取付けたり、電気的にバランスウ
ェイトに相当するものを制御装置内に組込まねばならな
い。
ところが、前者の場合には、慣性が増大し操作性の悪化
を招く一方、後者の場合には、制御装置が複雑となシ実
用的なものが作られず、特に姿勢変化によるバランス変
化までも制御することは極めて困難である。
を招く一方、後者の場合には、制御装置が複雑となシ実
用的なものが作られず、特に姿勢変化によるバランス変
化までも制御することは極めて困難である。
本発明はかかる従来の欠点を解消し、自重の影４１軽減
することで操作性・制御性に優れ作業範囲の広いマニプ
レータの提供を目的とする。
することで操作性・制御性に優れ作業範囲の広いマニプ
レータの提供を目的とする。
かかる目的を達成する本発明の構成は、２組の平行四辺
形リンクが１個の共通リンクで連結され各リンクが垂直
軸回りに回動すると共に各組の平行四辺形リンクが水平
面内で直線上を伸縮するよう同期回転可能とされた伸縮
アームを少なくとも含み垂直軸回シにのみ回動可能に連
結されてなる多関節アームと、この多関節アームの先端
部に水平軸回シに回動可能に取付けられた作業用の手先
機構とでなることを特徴とする。
形リンクが１個の共通リンクで連結され各リンクが垂直
軸回りに回動すると共に各組の平行四辺形リンクが水平
面内で直線上を伸縮するよう同期回転可能とされた伸縮
アームを少なくとも含み垂直軸回シにのみ回動可能に連
結されてなる多関節アームと、この多関節アームの先端
部に水平軸回シに回動可能に取付けられた作業用の手先
機構とでなることを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明する
。
。
第１図は本発明のマニプレータの一実施例にかかシ、２
個組合せて両腕形表したものの全体斜視図である。
個組合せて両腕形表したものの全体斜視図である。
本実施例では左右が対称形となっているので左側のもの
について説明すると、１井走行うレーン等と同様の構造
で空間の任意の位置に移動可能な移動装置に固定きれる
かもしくは所定の位置に固定されて垂直軸となる支柱】
が設−°してあシ、この支柱１に多関節アーム２を構成
する第１アーム３の基端部が垂直軸回りに回動可能に取
付けてあり、この第１アーム３に内破し。
について説明すると、１井走行うレーン等と同様の構造
で空間の任意の位置に移動可能な移動装置に固定きれる
かもしくは所定の位置に固定されて垂直軸となる支柱】
が設−°してあシ、この支柱１に多関節アーム２を構成
する第１アーム３の基端部が垂直軸回りに回動可能に取
付けてあり、この第１アーム３に内破し。
た回転駆動部４によって回動さｎるようになっている。
この回転駆動部４としては、例えば支柱１にリングギヤ
を嵌着しこのリングギヤと噛み合うピニオンを貝えたモ
ータを第１アーム３に固定することで第１アーム３を回
動する。多関節アーム２は本実施例では第１アーム３と
第２７−ム５と伸縮アーム６とで構成されておシ、第１
アーム３の先端部に第２アーム５が垂直軸７回りに回動
可能に連結されると共に連結部に内蔵された回転駆動部
８によって回動できるようにガっている。この回転駆動
部８としては、例えば第２アーム５の先端部に内歯歯車
を取付け、これと噛み合うビニオンを貝えたモータの両
端部を垂直軸７として第２アーム５の先端部を上下に挾
むように設けることで回動する。この第２アーム５の先
端部に伸縮アーム６が連結されるが、この伸縮アーム６
は、水平面内において直線上を伸縮可能とされたもので
、第２図（ａ）（ｂ）に拡大して示すように、２組の平
行四辺形リンク９．ｌＯが一個の共通リンク１１で連結
されいずれもが垂直方向のピン１２で回動可能に連結さ
れて形成されており、一方の平行四辺形リンク９の先端
部（共通リンク１１の他端部）のリンクプレー）９ａが
第２アーム５と一体（Ｃ形成されて第２アーム５との連
結がなさ扛る。
を嵌着しこのリングギヤと噛み合うピニオンを貝えたモ
ータを第１アーム３に固定することで第１アーム３を回
動する。多関節アーム２は本実施例では第１アーム３と
第２７−ム５と伸縮アーム６とで構成されておシ、第１
アーム３の先端部に第２アーム５が垂直軸７回りに回動
可能に連結されると共に連結部に内蔵された回転駆動部
８によって回動できるようにガっている。この回転駆動
部８としては、例えば第２アーム５の先端部に内歯歯車
を取付け、これと噛み合うビニオンを貝えたモータの両
端部を垂直軸７として第２アーム５の先端部を上下に挾
むように設けることで回動する。この第２アーム５の先
端部に伸縮アーム６が連結されるが、この伸縮アーム６
は、水平面内において直線上を伸縮可能とされたもので
、第２図（ａ）（ｂ）に拡大して示すように、２組の平
行四辺形リンク９．ｌＯが一個の共通リンク１１で連結
されいずれもが垂直方向のピン１２で回動可能に連結さ
れて形成されており、一方の平行四辺形リンク９の先端
部（共通リンク１１の他端部）のリンクプレー）９ａが
第２アーム５と一体（Ｃ形成されて第２アーム５との連
結がなさ扛る。
この伸ホｉａアーム６を水平面内において直線上を２組
の平行四辺形リンク９．ｌＯ先端部の１）ンクグレ−１
−９ａ、ｌｏａが伸縮するよう共通ＩＪンク１１の内側
にて隣接するピン１２に互いめ（噛み合う同期歯車１３
が嵌着してあり、さらにいずれかのピン１２に回転駆動
部１４が設けら扛このピン１２全介して１転駆動するこ
とで伸縮アーム６を伸縮する。仁のに３Ｕ転駆動部１４
としてｌよ１例えば共通リンク１１の外Ｉｍのピン１２
しこリングギヤを取付け、これと噛り一合うピニオンを
躾えたモータを共通リンク１１ Ｋ取付りる。
の平行四辺形リンク９．ｌＯ先端部の１）ンクグレ−１
−９ａ、ｌｏａが伸縮するよう共通ＩＪンク１１の内側
にて隣接するピン１２に互いめ（噛み合う同期歯車１３
が嵌着してあり、さらにいずれかのピン１２に回転駆動
部１４が設けら扛このピン１２全介して１転駆動するこ
とで伸縮アーム６を伸縮する。仁のに３Ｕ転駆動部１４
としてｌよ１例えば共通リンク１１の外Ｉｍのピン１２
しこリングギヤを取付け、これと噛り一合うピニオンを
躾えたモータを共通リンク１１ Ｋ取付りる。
このように多関節アーム２！′ますべて疵１ｕ軸回りに
のみ同動可能に連結されると共に伸縮アーム６で水平面
内の直線上全伸縮するようになっている。尚、多関節ア
ーム２としては伸縮アーム６のみとし、この伸縮アーム
６の先端部のリンクプレート９ａ會支柱ｌに回！１ｉＩ
Ｊ用能に取付けるようにしても良く、するいは、第１ア
ーム３゜第２アーム５．伸縮アーム６の１１８序を変え
るようにしたり、さらに垂直軸回りに回動する第３アー
ム等全増設しても良い。
のみ同動可能に連結されると共に伸縮アーム６で水平面
内の直線上全伸縮するようになっている。尚、多関節ア
ーム２としては伸縮アーム６のみとし、この伸縮アーム
６の先端部のリンクプレート９ａ會支柱ｌに回！１ｉＩ
Ｊ用能に取付けるようにしても良く、するいは、第１ア
ーム３゜第２アーム５．伸縮アーム６の１１８序を変え
るようにしたり、さらに垂直軸回りに回動する第３アー
ム等全増設しても良い。
このような伸縮アーム６の先端部となるリンクプレー）
１０ａに水平回転軸１５を介して作業用の手先機構１６
が回動可能に取付けらｔする。
１０ａに水平回転軸１５を介して作業用の手先機構１６
が回動可能に取付けらｔする。
この手先機構としては所望の作業が出来！Ｌばいがなる
ものでも良く、例えば、本願考案者らが先に提案した手
先機構（特願昭５７−５１０５号）を用いる。この手先
機構は伸縮アーム６の先端部とハンド１７とが屈曲腕１
８を介して連結され、この屈曲腕１８が図示省略したが
自在継手金倉して連結され屈曲自在かつ一体回転可能な
複数の中空な連結部材で形成してあり、この屈曲腕１８
の中心部に球面軸受を介して相対回転可能に取付けられ
互いが前記連結部材の中間部で自在継手で連結さｎ屈曲
自在かつ一体回転可能な複数のノ・ンド操作軸が設けら
れると共にハンド操作軸の一本が伸縮可能としてあり、
さらにこｎら屈曲腕１８およびノ）ンド操作軸を回転駆
動するアクチュエータ全屈曲腕１８の基端部に設けるよ
うにしたものである。そして、仁の屈曲腕１８の基端上
部に作業観誤用のＩＴＶカメラ１９が取付けである。
ものでも良く、例えば、本願考案者らが先に提案した手
先機構（特願昭５７−５１０５号）を用いる。この手先
機構は伸縮アーム６の先端部とハンド１７とが屈曲腕１
８を介して連結され、この屈曲腕１８が図示省略したが
自在継手金倉して連結され屈曲自在かつ一体回転可能な
複数の中空な連結部材で形成してあり、この屈曲腕１８
の中心部に球面軸受を介して相対回転可能に取付けられ
互いが前記連結部材の中間部で自在継手で連結さｎ屈曲
自在かつ一体回転可能な複数のノ・ンド操作軸が設けら
れると共にハンド操作軸の一本が伸縮可能としてあり、
さらにこｎら屈曲腕１８およびノ）ンド操作軸を回転駆
動するアクチュエータ全屈曲腕１８の基端部に設けるよ
うにしたものである。そして、仁の屈曲腕１８の基端上
部に作業観誤用のＩＴＶカメラ１９が取付けである。
このような手先機４４１ｘ６＜垂直軸回りにのみ回動す
ると共に水平面内を直線的に伸縮する多関節アーム２の
先端部に水平軸回りに回動可能に設けることで、マニプ
レータの自重によるバランスはこの水平軸１５回りを回
動する手先機構１６の与でとｎば良いこととなると共に
この手先機構１６では水平軸１５より基端１１１ｔｌに
アクチュエータを収付けであるので付加すべきバランス
ウェイトも小さくてすみ、さらに、この部分にＩＴＶカ
メラを取付けｌ（ので一層バランスウェイトを小さくし
て４）！量化できる。そして、マニプレータのｆｔｉ制
御方式はマスタースレーブ式４１％ 作条内容によって
選択する。
ると共に水平面内を直線的に伸縮する多関節アーム２の
先端部に水平軸回りに回動可能に設けることで、マニプ
レータの自重によるバランスはこの水平軸１５回りを回
動する手先機構１６の与でとｎば良いこととなると共に
この手先機構１６では水平軸１５より基端１１１ｔｌに
アクチュエータを収付けであるので付加すべきバランス
ウェイトも小さくてすみ、さらに、この部分にＩＴＶカ
メラを取付けｌ（ので一層バランスウェイトを小さくし
て４）！量化できる。そして、マニプレータのｆｔｉ制
御方式はマスタースレーブ式４１％ 作条内容によって
選択する。
このようなマニプレータでは移動装置等で支柱１を所定
の作業（）７置近傍に移動し、多関節アーム２の第１ア
ーム３必るいは第２アーム５全ぞの回転駆動部４あるい
は８で回動して作業方向に向けて七ットしたのち、伸縮
アーム６を動作すれば、この伸縮量に見合った大きな作
業範囲が得られ、移動装置による微調整全必要としない
。また、伸縮アーム６を２組の平行四辺形リンク９．ｌ
Ｏで構成したので、シリンダ等の伸縮機構に比較して縮
少時の軸方向の寸法を小さくできる。
の作業（）７置近傍に移動し、多関節アーム２の第１ア
ーム３必るいは第２アーム５全ぞの回転駆動部４あるい
は８で回動して作業方向に向けて七ットしたのち、伸縮
アーム６を動作すれば、この伸縮量に見合った大きな作
業範囲が得られ、移動装置による微調整全必要としない
。また、伸縮アーム６を２組の平行四辺形リンク９．ｌ
Ｏで構成したので、シリンダ等の伸縮機構に比較して縮
少時の軸方向の寸法を小さくできる。
一方、第１図に示すように、このような左側のマニプレ
ータと対称に右側のマニプレータを１８０度回転した状
態で支柱ｌに装着して両腕形マニプレータとすることで
右側のマニプレータのＩＴＶカメラ１９が下側に位置す
ることになるが、左側の上側に位置するＩＴＶカメラ１
９とで、手先機構の影となるような状態でもいずれかの
ＩＴＶカメラ１９で観察することができる。
ータと対称に右側のマニプレータを１８０度回転した状
態で支柱ｌに装着して両腕形マニプレータとすることで
右側のマニプレータのＩＴＶカメラ１９が下側に位置す
ることになるが、左側の上側に位置するＩＴＶカメラ１
９とで、手先機構の影となるような状態でもいずれかの
ＩＴＶカメラ１９で観察することができる。
また、これら２台のＩＴＶカメラ１９のモニタによって
マニプレータを操作する場合には、上下左右は細かに直
感的にも理解できると共に奥行き方向の感覚や立体感も
把握しやすくなり操作性が向上すると共に前後方向の作
業範囲の大きいマニプレータに好適となる。また、支柱
１に対して回動可能に多関節アーム２を設けたので肩幅
に相当する両多関節アーム２による幅方向を調整でき、
両方をそろえるようにすれば幅を狭くできせまい所への
挿入も可能となる。
マニプレータを操作する場合には、上下左右は細かに直
感的にも理解できると共に奥行き方向の感覚や立体感も
把握しやすくなり操作性が向上すると共に前後方向の作
業範囲の大きいマニプレータに好適となる。また、支柱
１に対して回動可能に多関節アーム２を設けたので肩幅
に相当する両多関節アーム２による幅方向を調整でき、
両方をそろえるようにすれば幅を狭くできせまい所への
挿入も可能となる。
以上、実施例とともに具体的に説明したよ、うに本発明
によれば、伸縮アームを含み画面軸回シにのみ制動可能
に連結された多関節アームの先端部に水平軸回シに回動
可能な手先機構を設けたので、マニプレータの自重によ
る重力の影響が多関節アームにＬ伺んら及ばず自重バラ
ンス対策が不要となり、制御装置ｄも簡単にできると共
に回転駆動部も小形化できる。また、多関節アームに伸
縮アームが設けであるので従来のマニプレータのように
移動装置による位置の微調整の必要がなくなるとともに
マニプレータだけで大きな作業範囲を確保できる。また
、多関節アームの回動位置全調整す扛ば、マニプレータ
の層幅相当部分を狭くてきせ゛まい所への挿入も容易と
なる。
によれば、伸縮アームを含み画面軸回シにのみ制動可能
に連結された多関節アームの先端部に水平軸回シに回動
可能な手先機構を設けたので、マニプレータの自重によ
る重力の影響が多関節アームにＬ伺んら及ばず自重バラ
ンス対策が不要となり、制御装置ｄも簡単にできると共
に回転駆動部も小形化できる。また、多関節アームに伸
縮アームが設けであるので従来のマニプレータのように
移動装置による位置の微調整の必要がなくなるとともに
マニプレータだけで大きな作業範囲を確保できる。また
、多関節アームの回動位置全調整す扛ば、マニプレータ
の層幅相当部分を狭くてきせ゛まい所への挿入も容易と
なる。
したがって、操作性番制御性に優れ作業範囲の広いマニ
プレータとなる。
プレータとなる。
々説明は本発明のマニプレータの一実施例にかかり２組
用いて両腕形としたものの斜視図、第２図（ａ）（ｂ）
はそｎぞれ多関節アーム中の伸縮アームにかかる拡大平
面図である。 図 面 中、 ｌは支柱、 ２は多関節アーム、 ３は第１アーム、 ５は第２アーム、 ６は伸縮アーム、 １５は水平軸、 １６は手先機構である。 特許出願人 株式会社 明 ′Ｉｔ 合 代 理 人 弁理士光石士部 （他１名） 、ｌ、：Ｉ 図 ：、＋”；２図 （ａ）
用いて両腕形としたものの斜視図、第２図（ａ）（ｂ）
はそｎぞれ多関節アーム中の伸縮アームにかかる拡大平
面図である。 図 面 中、 ｌは支柱、 ２は多関節アーム、 ３は第１アーム、 ５は第２アーム、 ６は伸縮アーム、 １５は水平軸、 １６は手先機構である。 特許出願人 株式会社 明 ′Ｉｔ 合 代 理 人 弁理士光石士部 （他１名） 、ｌ、：Ｉ 図 ：、＋”；２図 （ａ）
Claims (1)
- ２組の平行四辺形リンクが１個の共通リンクで連結さ扛
各リンクが垂直軸回シに回動すると共に各組の平行四辺
形リンクが水平面内で直線上を伸縮するよう同期回転可
能とされた伸縮アームを少なくとも含み画面軸回りにの
み回動可能に連結されてなる多関節アームと、この多関
節アームの先端部に水平軸回りに回動可能に取付けられ
た作業用の手先機構とでなることを特徴とするマニプレ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19456282A JPS5988291A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | マニプレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19456282A JPS5988291A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | マニプレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988291A true JPS5988291A (ja) | 1984-05-22 |
Family
ID=16326592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19456282A Pending JPS5988291A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | マニプレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988291A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138883A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | ぺんてる株式会社 | ダブルア−ム型ロボツト |
| JPS6138882A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | ぺんてる株式会社 | ダブルア−ム型ロボツト |
| JPS63267181A (ja) * | 1988-03-31 | 1988-11-04 | ぺんてる株式会社 | ダブルアーム型ロボット |
| JPH01115584A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-05-08 | Pentel Kk | ダブルアーム型ロボット |
| JPH01115585A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-05-08 | Pentel Kk | ダブルアーム型ロボット |
| JPH07223180A (ja) * | 1994-02-10 | 1995-08-22 | Tescon:Kk | 水平多関節ロボット |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5558995A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Fujitsu Ltd | Mechanical arm device |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP19456282A patent/JPS5988291A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5558995A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Fujitsu Ltd | Mechanical arm device |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6138883A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | ぺんてる株式会社 | ダブルア−ム型ロボツト |
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| JPH01115585A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-05-08 | Pentel Kk | ダブルアーム型ロボット |
| JPH0464838B2 (ja) * | 1988-05-31 | 1992-10-16 | Pentel Kk | |
| JPH07223180A (ja) * | 1994-02-10 | 1995-08-22 | Tescon:Kk | 水平多関節ロボット |
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