JPS6016391A - ロボツト手首駆動装置 - Google Patents

ロボツト手首駆動装置

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JPS6016391A
JPS6016391A JP11979183A JP11979183A JPS6016391A JP S6016391 A JPS6016391 A JP S6016391A JP 11979183 A JP11979183 A JP 11979183A JP 11979183 A JP11979183 A JP 11979183A JP S6016391 A JPS6016391 A JP S6016391A
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JP
Japan
Prior art keywords
wrist
gear
rotation
drive source
pulley
Prior art date
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Pending
Application number
JP11979183A
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English (en)
Inventor
蓮實 恭一
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS6016391A publication Critical patent/JPS6016391A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロボット手首駆動装置に関する。
従来の多関節ロボットの手首駆動装置は、手首の曲げ及
び回転を行わせるための2つの駆動源を四ボットの手首
部若しくはハンド部に設けるか、または手首の曲げを行
わせるための駆動源をロボ、トの手首部若しくはハンド
部に設け、手首の回転を行わせるための駆動源をアーム
の回転中心若しくはその近くに設けていた。しかしなが
ら、このような構造では、アームの移動によって発生す
る慣性力が大きくなり、所足のアームのスピードが確保
できず、また手首の回転及び曲げを行わせる2つの駆動
源をアームの回転中心若しく fdその近くに設けた場
合には、その2つの駆動源は同期運転をしなければなら
ないといった欠点があった。
本発明の目的は、アームの重量が軽減され、所定のアー
ムのスピードが確保され、かつ手首部に設けた2つの自
由度の動きを制御する駆動源の同期をとらずに手首の2
つの自由度の動きを行えるロボット手首駆動装置を提供
する事にある。
本発明は、手首に設けた2つの自由度の動きを制御する
ための2つの駆動源と、この2つの駆動源からの駆動力
が入力される差動回転装置と、この差動回転装置から出
力される2つの運動を前記手首に伝達する手段とを備え
ていることを特徴とするロボット駆動回転装置にある。
次に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
第1図は本発明の実施例のロボット手首駆動装置を示す
正面図、第2図は第1図の手首部の側面図、第3図は本
発明の実施例の差動回転装置部分の宿成原理を示す説明
図である。まず第1図、第2図において、本発明の実施
例のロボット手首駆動装置は、手首回転用駆動源1と、
手首曲げ用駆動源2と、これら2つの駆動源からの運動
を伝達する差動回転装置3と、差動回転装置3がら出力
される手首回転用の駆動をアーム12の回転中心軸32
を中心に軸受6を弁して回転するプーリ7に伝達するベ
ルト4と、プーリ7の回転をアーム12の手負部のプー
リ13に伝達するベルト10と、アーム12の手首部の
回転軸14と、プーリ13と板34と回転軸14とを結
合するピン15と、回転軸14の回転を支持するアーム
12にとり付けられた軸受16と、回転軸14に板17
を結合するネジ18と、差動回転装置3から出力される
手抗曲げ用の運動をアーム12の回転中心軸32を中心
に軸受8を介して回転するプーリ9に伝達するベルト5
と、プーリ9の回転をアーム12の手首部の回転軸14
を中心に軸受20を介して回転するプーリ19に伝達す
るベルト11と、プーリ19と歯車22とを結合するピ
ン21と、回転軸14と直交する軸27と、軸27にキ
ー30及びす、ト36により結合され歯車22とかみ合
う歯車35と、軸27の回転を支持する軸受26と、軸
受26をとりつけるプロ、り24と、プロ、り24と軸
27とがはずれないようにする板37及びナツト31と
、ブロック24を回転軸14に結合するためのキー23
及びす、ト25と、軸27にブロック28を結合するネ
ジ29と、アーム12の回転中心軸32を固定するプロ
、り33とを含んで構成される。ここで、プーリ7とプ
ーリ9゜プーリ13とプーリ19は同一ビ、チ、同一歯
数とする。
第3図は第1図に示す差動回転装置3の構成を示す説明
図である。同図において、本差動回転装置3は、手首曲
げ用駆動源2の回転軸と一体に回転する歯車aと、この
歯車aとかみあう歯車すと、この歯車すを遊星歯車とし
その太陽歯車となる歯車Cと、この歯車Cと一体に回転
する手首曲げ用出力軸40と、手首回転用駆動源1の出
力軸と一体に回転する歯車りと、この歯車りとかみあう
歯車gと、この歯車gと一体に回転する手首回転用出力
軸4]と、この手首回転用出力軸41と一体に回転する
歯車fと、この歯車fを太陽歯車とし7それの遊星歯止
となる歯車eと、この歯車eとかみあう歯車dと、歯車
eの自転の回転中心を通シ歯車eと同一回転を行うよう
に歯車eに結合されかつ歯車すの自転の回I販中心を通
り歯車eの自転を歯車すに伝達ぜず、歯車eの公転のみ
を歯車すに伝達さぜる軸iとを備えている。ここで示す
歯車dは、本差動回転装置3の固定部に結合されている
。歯車Jlと歯車d、内歯車と歯車e、両歯車と歯車f
は同一ビッテ径をもつ歯車である。各歯車の歯数全Zで
示す。例えば、歯車aの歯数はZaと示す。
次に本差動回転装置3の動作について述べる。
まず、手首曲げ用駆動#2の回転軸を回転させず、手首
回転用駆動源1の回転軸を回転数N、だけ回転させると
、歯車りはN1回転1.歯車りとかみあう歯車gは(Z
h/Zg ) ×Ns する。(−符号は手首回転用駆
動源10回転軸の回転方向と逆方向−と示・jo)m車
gは手首回転用出力@41と同一の回転をするため、手
首回転用出力軸41は、C−Zh/Zg’)XN+ ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1
)回転する。′また歯車fもE1首回転用出力軸41と
同一の回転を行うため、歯車fと遊星関係をなす歯車e
は、歯車fの回転をうけ−C1歯車fのまわりを自転し
ながら、公転する。山車eの公転は、軸iを介して歯車
bK伝遠さ壮、自車aは回転しないから、歯車Cと遊星
関係を乃二す自重b(σ歯車Cのまわりを自転しる、が
ら公転し、歯車Cの公転による回転を歯車Cに伝速し、
向ヰ(Ci、L(Z!l/Zg)×Nt回転する。手首
曲げ用出力軸40と1・謄車Cは同一の回転を行うため
、手首曲げ用出力軸40は、 (−Zh/Zg)xN、・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・(2)回転する。前記(2
)は前記(1)と同様であり、従って手首回転用爪@I
源1のみを回転式せると、手首回転用出力軸41と手首
曲げ用出力軸40は自動的に同期回転を行9゜ 次に手首回転用駆動源1の回転軸を回転させず、手首曲
げ用駆動源20回転軸のみをN2回転させると、歯車り
は回転せず、それにかみあう歯車gも回転しない。従っ
て、手首回転用出力軸41も回転しない。また手首回転
用出力軸41が回転しないため、歯車fも回転せず、そ
れにより歯車eも自転も公転もしないから、軸iも回転
せず、よって歯車すは歯車Cのまわりを公転することは
ない0但し、手首曲げ用駆動源2がN2回転するため、
手首曲げ用駆動源2の回転軸と一体に回転する歯車ai
jN2回転し、歯車Cも歯車すを介して、歯車aの回転
をうけ、(−Za/Zc )xI”J2同回転る。(−
符号は手錠曲げ用駆動源20回転軸の回転方向と逆方向
を示す。)歯車Cは、手首曲げ用出力軸40と同一回転
するため、手許曲げ用出力軸40は(Za/Zc)xN
、・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・(3)回転する。従って、手首曲げ用駆動源のみ
を回転させると、手首曲げ用出力軸のみ回転を行い、手
首回転用出力軸41は回転しない。次に手首回転用駆動
源1をN1回転9手首曲げ用駆動源2をN2回転させる
。手首回転用駆動源1をN1回転すると、前述の通り、
手首回転用出力軸41は、(−Zh/Zg)xNl・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(4)回転する。歯車すは前述の通9、手首回転用駆動
源1の回転軸の回転もうけるが、手首曲げ用1駆動源2
の回転軸もN2回転するため、前述の通り、歯車aの回
転もうける。この2つの回転をうけた歯車すはその回転
を歯車Cに伝達し、歯車Cは、(−zh/Zg)xN、
+(−Za/Zc)xN2回転する。よッテ、前述の通
り、手首曲げ用出力軸40は、(Zh/Zg)XNI+
(−Za/Zc)xN2・−(5)回転する。(5)の
第2項は手首曲げ用駆動源2によって回転する屋、第1
項は手首回転用駆動源1によって回転する量すなわち手
首回転用出力軸41と同期をとるための量である。従っ
て、手首回転用駆動源1と手首曲げ用駆動源2とを同時
に駆動すると、手首曲げ用出力軸400回転量は手首回
転用駆動源11手首曲げ用駆動源2の回転軸をそれぞれ
単独に回転させた時の和となる0前記のことをふまえて
本ロボット手首駆動装置を述べると、第1図、第2図に
おいて、手首回転用駆動源1のみをN1回転させると、
その回転は、差動回転装置3に伝達さJt1差動回転装
置3の手首回転用出力・1駒41は、(7Zh/Zg 
) xN、回転し、その回転はベルト4を介してプーリ
7に伝えられ、さらに、ベルト10を介してプーリ13
を回転させる。プーリ13はビン15により手首部の回
転軸14と結合されているため、回転軸14もプーリ1
3と同方向に同回転し、ブロック24は回転軸14にキ
ー23とナツト25により結合されているため、プロ、
り24にとりつけである軸受26により支持されている
軸27にキー30及びす。
ト36により結合されている歯車35も、回転軸14を
中心に、プーリ13と同方向に同回転する。
また、手首回転用駆動源1のみをN1回転すると、回転
し、その回転は、ベルト5を介してプーリ9に伝えられ
、さらにベルト11を介して手首部の回転軸14を中心
に軸受20により支持されているプーリ19を回転させ
る。プーリ19はピン21により、歯車22に結合され
ているから、歯車22もプーリ19と同方向に同回転す
る。さらにプーリ7とプーリ9.プーリ゛13とプーリ
19は同一ピッチ、同一歯数であるため、歯車35と歯
車22は、回転軸14を中心に同一方向に同一回転する
0すなわち、手首の曲げを行わせる回転が伝達される歯
車22による回転は歯車35に伝達されない。
(同期がとられる。)よって、手首回転用駆動源1のみ
を回転させると、ロボットの手首は、曲げを行わず、回
転のみを行う0 次に手首曲げ用駆動源2のみをN2回転すると、差動回
転装置3の手首回転用出力軸41は回転しない。従って
、ベルト4.プーリ7、ベル)10゜プーリ13も回転
しないため、手首部の回転軸14は回転せず、よって、
ブ四、り24は回転しない0しかし、差動回転装置3の
手首曲げ用出力軸40は(−Za/Zc)xN2回転す
るため、その回転は、ベルト5.プーリ9.ベルト11
を介してプーリ19を回転軸14を中心に回転させる。
従って、ピン21によりプーリ19に結合されている歯
車22も回転し、歯車22にかみあう歯車35も回転し
、歯車35をキー30.ナツト36によ、て結合してい
る軸27も、プロ、り24にと9つけられた軸受26に
支持され、回転する。よって、軸27に、ネジ29によ
って結合されているブロック28も、軸27と同方向に
、同回転する。よって、手首曲げ用駆動源2のみを回転
させると、ロボットの手首は、回転は行わず、曲げのみ
を行う。次に、手首回転用駆動源1をN1回転2手首曲
げ用駆動源2をN2Ii!1転させると、差動回転装置
3の手首回転用出力軸41は(Zh/Zg)×N+回転
し、手首曲げ用出力軸40は、 (−Zll/Zg)xN、+(−Za/Zc)xN−・
−・(6)回転する。
(6)の第1項は手首回転用駆動源1によって回転する
量、すなわち手首の回転と同期をとるための量であり、
前記で述べた、手首回転用駆動源1のみをN1回転させ
た場合と同様である。第2項は、手首曲げ用駆動源2の
みをN2回転させた場合と同様である。従って、手動回
転用駆動源1と手首回転用駆動源2を同時に回転させる
と、ロボットの回転及び曲げの動作は、それぞれの駆動
源を単独に回転させた時の動作の和となる。
また、2つの駆動源は、アーム12の回転中心軸32を
固定しているブロック33に固定するため、アーム12
の移動により発生する慣性力には影響を及ぼさないため
、アームを移動させる駆動源のパワーを大きくすること
なく、アームの所定のスピードを確保する事かできる。
本発明によれば、以上説明したように、手首に設けた2
つの自由度の動きを制御する2つの駆動源をアームの動
作により発生する慣性力に影響を及ぼさぬ位置に設け、
2つの駆動源からの2つの駆動を差動回転装置に伝達し
、その装置から出力される2つの運動を手首の2つの自
由度の動きに与えるように構成することにより、アーム
の所定のスピード全確保し、かつ2つの駆動源は同期を
とらずに手首の2つの自由度の動作を行わせるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のロボ、ト手首駆動装置を示
す正面図、NX2図は第1図に示したロボ、ト手首部の
側面図、第3図は本発明の実施列の差動回転装置部分の
構成原理を示す側面図である。 同図において、1・・・・・・手首回転用駆動源、2・
・・・・・手首曲げ用駆動源、3・・・・・・差動回転
装置、4゜5.10.11・・・・・・ベルト、7,9
,13.19・・・・・・ツー1ハ 12・・・・・・
アーム、14・・・・・・手首回転軸、15.21・・
・・・ビン、18.29・・・・・・ネジ、22.35
・・・・・・歯車、24.33・・・・・・プロ、り、
27・・・・・・軸、32・・・・・・アーム回転中心
軸、17゜34.37・・・・・・板、25,31.3
6・・・・・・す、ト、6.8,16,20.26・・
・・・・軸受、31.36・・・・・・ナラl−123
,30・・・・・・キー、40・・・・・・手首曲げ用
出力軸、41・・・・・・手゛首曲げ用出力軸%a1餡
7 囚

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2つの駆動源と、前記2つの駆動源からの駆動力が入力
    される差動回転装置と、前記差動回転装置から出力され
    る2つの運動を手首に伝達する手段とを備えていること
    を特徴とするロボット手首駆動装置。
JP11979183A 1983-07-01 1983-07-01 ロボツト手首駆動装置 Pending JPS6016391A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11979183A JPS6016391A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 ロボツト手首駆動装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP11979183A JPS6016391A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 ロボツト手首駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6016391A true JPS6016391A (ja) 1985-01-28

Family

ID=14770309

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11979183A Pending JPS6016391A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 ロボツト手首駆動装置

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JP (1) JPS6016391A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5860299A (en) * 1997-02-18 1999-01-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Power system of clothes washing machine
JP2016000432A (ja) * 2014-06-11 2016-01-07 キヤノン電子株式会社 パラレルリンクロボット

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5860299A (en) * 1997-02-18 1999-01-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Power system of clothes washing machine
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