JPS61121880A - 直接駆動方式ロボツト - Google Patents
直接駆動方式ロボツトInfo
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- JPS61121880A JPS61121880A JP59243760A JP24376084A JPS61121880A JP S61121880 A JPS61121880 A JP S61121880A JP 59243760 A JP59243760 A JP 59243760A JP 24376084 A JP24376084 A JP 24376084A JP S61121880 A JPS61121880 A JP S61121880A
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
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- B25J9/041—Cylindrical coordinate type
- B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
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- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
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- B25J9/1065—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms
- B25J9/107—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms of the froglegs type
-
- 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
- B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
- B25J9/126—Rotary actuators
-
- 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
- Y10S414/00—Material or article handling
- Y10S414/13—Handlers utilizing parallel links
-
- 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
- Y10S700/00—Data processing: generic control systems or specific applications
- Y10S700/90—Special robot structural element
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】
産業上の利用分野
本発明は原動機の回転を減速数を介さないで直接アーム
の回転にする関節をもつロボ、ソトに関するものである
。
の回転にする関節をもつロボ、ソトに関するものである
。
従来の技術
従来の直接駆動方式ロボットは第２図にその具体構成を
示すように、ベース１と、このベース１と回転可能に設
けられた第１アーム２と、第１アーム２の他端に回転可
能に設けら几た第２アーム３と、この第２アーム３の他
端に設けら几た複数の運動軸を持つ機構４と、ベース１
内に設置され、かつ第１アーム２を減速機を介さず直接
駆動する原動機５（図示せず）と、第１７−ム２内に設
置さ几、かつ第１アーム２に対して第２アーム３を相対
的にかつ減速機を介さず直接駆動する原動機６（図示せ
ず）と、第２アーム内あるいは前記機構４内に設けられ
た前記機構４を駆動する複数の原動機子【図示せず）と
からなっており、原動機５および原動機らおよび原動機
７を制御することによってロボットを動作させるもので
ある。
示すように、ベース１と、このベース１と回転可能に設
けられた第１アーム２と、第１アーム２の他端に回転可
能に設けら几た第２アーム３と、この第２アーム３の他
端に設けら几た複数の運動軸を持つ機構４と、ベース１
内に設置され、かつ第１アーム２を減速機を介さず直接
駆動する原動機５（図示せず）と、第１７−ム２内に設
置さ几、かつ第１アーム２に対して第２アーム３を相対
的にかつ減速機を介さず直接駆動する原動機６（図示せ
ず）と、第２アーム内あるいは前記機構４内に設けられ
た前記機構４を駆動する複数の原動機子【図示せず）と
からなっており、原動機５および原動機らおよび原動機
７を制御することによってロボットを動作させるもので
ある。
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような構成では、前記第１アーム２と第２
アーム３の回転角の差およびそれぞれのアームの回転速
度およびそれぞれのアームの回転加速度によって変化す
る反力が、第１アームと第２アームの間に相互に及ぼし
合うことになる。したがって、制御装置からみた場合に
、原動機５および原動機ｅの負荷の特性が動的に変化す
ることになり、所望のロボットの動作を得ることが困難
となった。また、上述の第１アーム２と第２アーム３の
互いに及ぼし合う反力を打ち消すように動的な補償制御
を行なう場合、制御装置が高価となった０ そこで本発明は、比較的簡単な制御装置で所望のロボッ
トの動作が行えるように、上述のアーム間に発生する反
力を除去するものである。
アーム３の回転角の差およびそれぞれのアームの回転速
度およびそれぞれのアームの回転加速度によって変化す
る反力が、第１アームと第２アームの間に相互に及ぼし
合うことになる。したがって、制御装置からみた場合に
、原動機５および原動機ｅの負荷の特性が動的に変化す
ることになり、所望のロボットの動作を得ることが困難
となった。また、上述の第１アーム２と第２アーム３の
互いに及ぼし合う反力を打ち消すように動的な補償制御
を行なう場合、制御装置が高価となった０ そこで本発明は、比較的簡単な制御装置で所望のロボッ
トの動作が行えるように、上述のアーム間に発生する反
力を除去するものである。
問題点を解決するための手段
そして上記問題点を解決する本発明は、ベース上に設置
された第１原動機と、第１原動機と共通の軸心を有し、
かつ独立に駆動可能な手段を備えて設置された第２原動
機と、第１原動機と第２原動機を保持する支柱と、第１
原動機の出力軸と結合された第１アームと、第１アーム
の他端に回転可能に結合された第２アームと、第２アー
ムの他端に回転可能に結合さ几た第３アームと、前記第
２アームと前記第３アームの結合点から前記第１アーム
の長さと囲路離隔てた第３アーム上に位置した回転軸と
回転可能に結合され、かつ他端が第２原動機の出力軸と
結合さ几、かつ第２アームと同じ長さをもつ第４アーム
と、前記第３アームと第４アームの結合点に関して、前
記第２アームと第４アームの結合点と反対側の第３アー
ムに設けられ複数の運動軸を持つ機構と、前記第３アー
ムと第４アームの結合点に関して前記機構と反対側に位
置し、かつ第３アームに固定さ几、かつ下式（１）を満
たすべく配置された複数あるいは単一の原動機と、前記
第３アームに固定さ几た原動機から前記機構への動力伝
達機構とからなり、閉ループ平行リンクアームを形成す
る直接駆動方式ロボットである。
された第１原動機と、第１原動機と共通の軸心を有し、
かつ独立に駆動可能な手段を備えて設置された第２原動
機と、第１原動機と第２原動機を保持する支柱と、第１
原動機の出力軸と結合された第１アームと、第１アーム
の他端に回転可能に結合された第２アームと、第２アー
ムの他端に回転可能に結合さ几た第３アームと、前記第
２アームと前記第３アームの結合点から前記第１アーム
の長さと囲路離隔てた第３アーム上に位置した回転軸と
回転可能に結合され、かつ他端が第２原動機の出力軸と
結合さ几、かつ第２アームと同じ長さをもつ第４アーム
と、前記第３アームと第４アームの結合点に関して、前
記第２アームと第４アームの結合点と反対側の第３アー
ムに設けられ複数の運動軸を持つ機構と、前記第３アー
ムと第４アームの結合点に関して前記機構と反対側に位
置し、かつ第３アームに固定さ几、かつ下式（１）を満
たすべく配置された複数あるいは単一の原動機と、前記
第３アームに固定さ几た原動機から前記機構への動力伝
達機構とからなり、閉ループ平行リンクアームを形成す
る直接駆動方式ロボットである。
ｒｒ１２ ｆｌ １ｈ ２ ”！Ｉｎ ３Ｊ２２ ｈ
３’ ・・・・・・・（１１ここで、Ｉｌｌ は第１ア
ームの長さ、２□は第２アームお工び第４アームの長さ
、ｍ２は第２アームの質量、ｍ３は第３アームおよび第
３アームに固定された原動機および複数の運動軸を持つ
機構および動力伝達機構の質量を和したもの、ｈ２は第
１アームと第２アームの結合点から第２アームの重心位
置までの距離、ｈ３は第３アームおよび第３アームに固
定された原動機および複数の運動軸を持つ機構および動
力伝達機構からなる系の重心位置を、第３アームと第４
アームの結合点から複数の運動軸を持つ機構の方向への
距離で表わしたものである。
３’ ・・・・・・・（１１ここで、Ｉｌｌ は第１ア
ームの長さ、２□は第２アームお工び第４アームの長さ
、ｍ２は第２アームの質量、ｍ３は第３アームおよび第
３アームに固定された原動機および複数の運動軸を持つ
機構および動力伝達機構の質量を和したもの、ｈ２は第
１アームと第２アームの結合点から第２アームの重心位
置までの距離、ｈ３は第３アームおよび第３アームに固
定された原動機および複数の運動軸を持つ機構および動
力伝達機構からなる系の重心位置を、第３アームと第４
アームの結合点から複数の運動軸を持つ機構の方向への
距離で表わしたものである。
作 用
この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、第３図に基本構成を示すように、閉ループ平
行リンクアームを用い、かつ第３図Ａで示す範囲に上記
式〇）を満足すべく原動機を配置することによって第３
図の第１アームと第４アーム間の反力を除去するもので
ある。上記問題点を解決するための手段によって、どの
Ｌうに前記第１アームと第４アーム間の反力が除去でき
るかについてさらに詳細に述べる。第３図に基本構成を
示した本発明のロボットのラグランジェの運動方程式％
式％） ｍｌ： 第１アーム部の質量 ｍ２： 第２アーム部の質量 ｍ３： 第３アーム部の質量 ｍ４： 第４アーム部の質量 θ２：第１アームの回転角 θ１：第４アームの回転角 ■、：第１アーム部の重心まわりの慣性モーメントエ２
：第２アーム部の重心まわりの慣性モーメントエ。：第
３アーム部の重心まわりの慣性モーメントエ。：第４ア
ーム部の重心まわジの慣性モーメントＱ２：第１原動機
の出力トルク Ｑｌ：第２原動機の出力トルク 込、：第１アームの長さ ２□：第２アームおよび第４アームの長さｈｌ：第１ア
ーム部の重心位置 ｈ２：第２アーム部の重心位置 ｈ３：第３アーム部の重心位置 ｈ４：第４アーム部の重心位置 であり、ｈｌ、ｈ２．ｈ３．ｈ４の位置の基準は第３図
のとおりである。また、第１原動機の出力軸は第１アー
ムに第２原動機の出力軸は第４アームに減速機を介しな
いで直接結合されている。（（９）式、倹）式によれば
、第１原動機の出力トルクＱ２が発生し、第１アームに
回転角θ２、回転加速度ｄ２、回転加速度”ｄ２が生じ
ｎば、（２）式右辺第２項お二び第３項で示される干渉
慣性力と遠心力が生じ、その影響が第４アームの回転角
θ１に影響することがわかる。しかし、問題点を解決す
るための手段としてすでに述べたように（１）式を満足
すべく第３番目以降の原動機を第３図ａの範囲に配置す
れば、（ａ 、 （３）式は、 （ｍ４ｈａ ＋工ａ ＋ｍ２ ｈ ２ ＋ Ｉ ２ ＋
ｍ３弓） ”１ ＝０１・・・・・・・・（２ｒ （ｍ１ｈ１２＋工、＋！ｌｎ２ ｉｌ” ＋０１３ ｈ
ａ ＋ Ｉ ３） ｌｊ°２＝Ｑ２・・・・・・・・・
（国′ となり、第１原動機の出方トルクＱ２が発生しても、そ
の影響は第４アームの回転角θ、に及ばない。
行リンクアームを用い、かつ第３図Ａで示す範囲に上記
式〇）を満足すべく原動機を配置することによって第３
図の第１アームと第４アーム間の反力を除去するもので
ある。上記問題点を解決するための手段によって、どの
Ｌうに前記第１アームと第４アーム間の反力が除去でき
るかについてさらに詳細に述べる。第３図に基本構成を
示した本発明のロボットのラグランジェの運動方程式％
式％） ｍｌ： 第１アーム部の質量 ｍ２： 第２アーム部の質量 ｍ３： 第３アーム部の質量 ｍ４： 第４アーム部の質量 θ２：第１アームの回転角 θ１：第４アームの回転角 ■、：第１アーム部の重心まわりの慣性モーメントエ２
：第２アーム部の重心まわりの慣性モーメントエ。：第
３アーム部の重心まわりの慣性モーメントエ。：第４ア
ーム部の重心まわジの慣性モーメントＱ２：第１原動機
の出力トルク Ｑｌ：第２原動機の出力トルク 込、：第１アームの長さ ２□：第２アームおよび第４アームの長さｈｌ：第１ア
ーム部の重心位置 ｈ２：第２アーム部の重心位置 ｈ３：第３アーム部の重心位置 ｈ４：第４アーム部の重心位置 であり、ｈｌ、ｈ２．ｈ３．ｈ４の位置の基準は第３図
のとおりである。また、第１原動機の出力軸は第１アー
ムに第２原動機の出力軸は第４アームに減速機を介しな
いで直接結合されている。（（９）式、倹）式によれば
、第１原動機の出力トルクＱ２が発生し、第１アームに
回転角θ２、回転加速度ｄ２、回転加速度”ｄ２が生じ
ｎば、（２）式右辺第２項お二び第３項で示される干渉
慣性力と遠心力が生じ、その影響が第４アームの回転角
θ１に影響することがわかる。しかし、問題点を解決す
るための手段としてすでに述べたように（１）式を満足
すべく第３番目以降の原動機を第３図ａの範囲に配置す
れば、（ａ 、 （３）式は、 （ｍ４ｈａ ＋工ａ ＋ｍ２ ｈ ２ ＋ Ｉ ２ ＋
ｍ３弓） ”１ ＝０１・・・・・・・・（２ｒ （ｍ１ｈ１２＋工、＋！ｌｎ２ ｉｌ” ＋０１３ ｈ
ａ ＋ Ｉ ３） ｌｊ°２＝Ｑ２・・・・・・・・・
（国′ となり、第１原動機の出方トルクＱ２が発生しても、そ
の影響は第４アームの回転角θ、に及ばない。
この結果、本発明による直接駆動方式のロボットは、第
１アームおよび第１原動機と、第４アームおよび第２原
動機の間にトルクの干渉が起こらず、制御を考えた場合
制御対象が線形特性をもつため、制御が容易となる。
１アームおよび第１原動機と、第４アームおよび第２原
動機の間にトルクの干渉が起こらず、制御を考えた場合
制御対象が線形特性をもつため、制御が容易となる。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
る。
第１図は本発明の実施例の斜視図である。第１図におい
て、８は全体を支えるベース、９は第１原動機、１ｏは
第１原動機の出力軸、１１は第２原動機、１２は第２原
動機の出力軸、１３は第１原動機９および第２原動機１
１を保持するベース８に固定された支柱である。１４は
第１原動機の出力軸１ｏと減速機を介さず直接結合して
いる第１アーム、１５は第２アーム、１６は第３アーム
、１７は第４アームである。１Ｂ、１９．２０は第１、
第２．第３軸係合部でろジ、１８は第１アームと第２ア
ーム、１９は第２アームと第３アーム、２０は第３アー
ムの中間部で、第４アーム１７とそれぞれ共通の回転軸
を有して、回転可能に結合している。第４アームの他端
は第２原動機の出力軸１２と減速機を介さず直接結合さ
れている。ここで第２アーム１５と第４アーム１７は同
じ長さで１）、第２軸係合部１９から第３軸係合部２０
までの距離は、第１アーム１４の長さと同じであリ、第
１アーム１４．第２アーム１５．第３アーム１６．第４
アーム１了は平行四辺形の閉ループのリンクアームを形
成している。２１は第３アームの２つの回転軸を結ぶ延
長上の端部に取付けられたハンド部、２２はチャ、ンク
である。２３はチャック２２を上下駆動するアクチュエ
ータ、２４はチャック２２を回転駆動するアクチュエー
タでちる。２２のチャックは上下動伝達機構としてタイ
ミングベルトとボールねじ（図示せず）で上下駆動用ア
クチュエータ２３と、また回転伝達機構として、タイミ
ングベルト （図示せず）で、回転駆動アクチュエータ
２４と連結され、それぞれ上下および回転動作を行う。
て、８は全体を支えるベース、９は第１原動機、１ｏは
第１原動機の出力軸、１１は第２原動機、１２は第２原
動機の出力軸、１３は第１原動機９および第２原動機１
１を保持するベース８に固定された支柱である。１４は
第１原動機の出力軸１ｏと減速機を介さず直接結合して
いる第１アーム、１５は第２アーム、１６は第３アーム
、１７は第４アームである。１Ｂ、１９．２０は第１、
第２．第３軸係合部でろジ、１８は第１アームと第２ア
ーム、１９は第２アームと第３アーム、２０は第３アー
ムの中間部で、第４アーム１７とそれぞれ共通の回転軸
を有して、回転可能に結合している。第４アームの他端
は第２原動機の出力軸１２と減速機を介さず直接結合さ
れている。ここで第２アーム１５と第４アーム１７は同
じ長さで１）、第２軸係合部１９から第３軸係合部２０
までの距離は、第１アーム１４の長さと同じであリ、第
１アーム１４．第２アーム１５．第３アーム１６．第４
アーム１了は平行四辺形の閉ループのリンクアームを形
成している。２１は第３アームの２つの回転軸を結ぶ延
長上の端部に取付けられたハンド部、２２はチャ、ンク
である。２３はチャック２２を上下駆動するアクチュエ
ータ、２４はチャック２２を回転駆動するアクチュエー
タでちる。２２のチャックは上下動伝達機構としてタイ
ミングベルトとボールねじ（図示せず）で上下駆動用ア
クチュエータ２３と、また回転伝達機構として、タイミ
ングベルト （図示せず）で、回転駆動アクチュエータ
２４と連結され、それぞれ上下および回転動作を行う。
さらに、前述の問題点を解決するだめの手段における式
（１）を満足するように、第２軸係合部１９と第３軸保
合部２ｏの間に上下駆動用アクチュエータ２３と回転駆
動用アクチュエータ２４を配置している。
（１）を満足するように、第２軸係合部１９と第３軸保
合部２ｏの間に上下駆動用アクチュエータ２３と回転駆
動用アクチュエータ２４を配置している。
以上のように構成された直接駆動方式ロボットにおいて
、以下その動作を説明する。
、以下その動作を説明する。
一般に、平面作業用ロボットにおいては、先端ハンド部
の任意の位置決めと、上下及び回転運動が必要である。
の任意の位置決めと、上下及び回転運動が必要である。
先端位置決めに関しては、まず第１原動機９、第２原動
機１１に電圧を印加し、適宜位置決め信号を送信するこ
とにより、第１原動機の出力軸１ｏおよび第２原動機の
出力軸１２と直結している第１アーム１４と第４アーム
１７が作動し、通常の平行四辺形リンク機構の原理で第
３アーム１６が作動する。第１原動機９と第２原動機１
１は独立に駆動することができるため、任意の位置決め
を行うことができる。また、チャック２２の上下および
回転運動は、上下駆動用アクチュエータ２３と回転駆動
用アクチュエータ２４によって、それぞれの動力伝達機
構を介して行なわれる。
機１１に電圧を印加し、適宜位置決め信号を送信するこ
とにより、第１原動機の出力軸１ｏおよび第２原動機の
出力軸１２と直結している第１アーム１４と第４アーム
１７が作動し、通常の平行四辺形リンク機構の原理で第
３アーム１６が作動する。第１原動機９と第２原動機１
１は独立に駆動することができるため、任意の位置決め
を行うことができる。また、チャック２２の上下および
回転運動は、上下駆動用アクチュエータ２３と回転駆動
用アクチュエータ２４によって、それぞれの動力伝達機
構を介して行なわれる。
従来、本実施例のような閉ループ平行リンクのアームを
構成し、前記式（１）のｍ２１１ｈ２＝ｍ３１２ｈ３を
満足すれば、第１原動機および第１アームと、第２原動
機および第４アーム間に力の干渉が生じないことは理論
的に知られているが、ハンド部２１やチャック２２を取
付けて一般の作業用ロボットとして動作させた例はこれ
までにない。ノーンド部２１とチャック２２を取付ける
場合、第３軸係合部２０に関して第２軸保合部と反対側
で、かつハンド部２１に近接した位置に、チャック２２
の上下および回転駆動用のアクチュエータを取付ければ
、その設置と動力伝達機構は簡単になる。しかし、ハン
ド部２１に近い第３アーム先端付近に上下および回転駆
動用のアクチュエータが配置されるため、式（１）にお
ける第３アーム部の重心位置ｈ３は本発明の実施例にお
ける場合により、非常に大きくなる。したがって、式（
１）を満足させて第１アーム１４と第４アーム１７の間
に力の干渉が発生しないようにするには、第３アーム部
の重心位置ｈ３が大きくなっているので、式（１）にお
いて第２アーム部の質量ｍ２を大きくするか、第１アー
ムの長さ４つ を大きくとるか、あるいは第２アーム部
の重心位置ｈ２を大きくするしかない（第３図参照）。
構成し、前記式（１）のｍ２１１ｈ２＝ｍ３１２ｈ３を
満足すれば、第１原動機および第１アームと、第２原動
機および第４アーム間に力の干渉が生じないことは理論
的に知られているが、ハンド部２１やチャック２２を取
付けて一般の作業用ロボットとして動作させた例はこれ
までにない。ノーンド部２１とチャック２２を取付ける
場合、第３軸係合部２０に関して第２軸保合部と反対側
で、かつハンド部２１に近接した位置に、チャック２２
の上下および回転駆動用のアクチュエータを取付ければ
、その設置と動力伝達機構は簡単になる。しかし、ハン
ド部２１に近い第３アーム先端付近に上下および回転駆
動用のアクチュエータが配置されるため、式（１）にお
ける第３アーム部の重心位置ｈ３は本発明の実施例にお
ける場合により、非常に大きくなる。したがって、式（
１）を満足させて第１アーム１４と第４アーム１７の間
に力の干渉が発生しないようにするには、第３アーム部
の重心位置ｈ３が大きくなっているので、式（１）にお
いて第２アーム部の質量ｍ２を大きくするか、第１アー
ムの長さ４つ を大きくとるか、あるいは第２アーム部
の重心位置ｈ２を大きくするしかない（第３図参照）。
いづれの方法も閉ループ平行リンクが大きくなるかある
いは全体の質量が増加する傾向にあり、原動機の負荷が
増加することになる。
いは全体の質量が増加する傾向にあり、原動機の負荷が
増加することになる。
以上のように本発明では、チャックの上下および回転駆
動用のアクチュエータを第２軸保合部と第３軸保合部の
間に配置することによって、それらをハンド部付近に設
けた場合より、閉ループ平行リンクの小さいコンパクト
なアームあるいは原動機負荷の小さいアームを構成でき
、かつ第１アームと第４アームの力の干渉を除くことが
できる。
動用のアクチュエータを第２軸保合部と第３軸保合部の
間に配置することによって、それらをハンド部付近に設
けた場合より、閉ループ平行リンクの小さいコンパクト
なアームあるいは原動機負荷の小さいアームを構成でき
、かつ第１アームと第４アームの力の干渉を除くことが
できる。
なお、実施例においてチャックの上下および回転駆動用
アクチュエータを第２軸保合部と第３係合部の間に配置
するとしたが、その２つのアクチュエータのいずれかあ
るいは両方のアクチュエータを第４図、第５図に示すよ
うに第２軸係合部に関して第３軸保合部と反対側に配置
してもよい。
アクチュエータを第２軸保合部と第３係合部の間に配置
するとしたが、その２つのアクチュエータのいずれかあ
るいは両方のアクチュエータを第４図、第５図に示すよ
うに第２軸係合部に関して第３軸保合部と反対側に配置
してもよい。
発明の効果
以上のように本発明は、閉ループ平行リンクのアームを
用い、かつハンド部あるいはチャックの駆動用アクチュ
エータを第３軸係合部に関してノ・ンド部と反対側に配
置することによって、第１および第２原動機の負荷の小
さいコンパクトなアームを構成でき、かつ第１アームと
第４アームの間の力の干渉を除去することができる。
用い、かつハンド部あるいはチャックの駆動用アクチュ
エータを第３軸係合部に関してノ・ンド部と反対側に配
置することによって、第１および第２原動機の負荷の小
さいコンパクトなアームを構成でき、かつ第１アームと
第４アームの間の力の干渉を除去することができる。
第１図は本発明の実施例における直接駆動方式のロボッ
トの斜視図、第２図は従来の直接駆動方式のロボットの
斜視図、第３図は本発明の直接駆動方式のロボットの基
本構成図、第４図と第５図は本発明の実施例における直
接駆動方式ロボットの斜視参考図である。 ８・・・・・・ベース、９・・・・・・第１原動機、１
１・・・・・・第２原動機、１３・・・・・・支柱、１
４・・・・・・第１アーム、１６・・・・・・第２アー
ム、１６・・・・・・第３アーム、１７・・・・・・第
４アーム、２１・・・・・・ハンド部、２２・・・・・
・チャック、２３・・・・・・上下駆動用アクチュエー
タ、２４・・・・・・回転駆動用アクチュエータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名（Ｎ
＋” Ｏす 第３図 ［４図 晶 ５ 図
トの斜視図、第２図は従来の直接駆動方式のロボットの
斜視図、第３図は本発明の直接駆動方式のロボットの基
本構成図、第４図と第５図は本発明の実施例における直
接駆動方式ロボットの斜視参考図である。 ８・・・・・・ベース、９・・・・・・第１原動機、１
１・・・・・・第２原動機、１３・・・・・・支柱、１
４・・・・・・第１アーム、１６・・・・・・第２アー
ム、１６・・・・・・第３アーム、１７・・・・・・第
４アーム、２１・・・・・・ハンド部、２２・・・・・
・チャック、２３・・・・・・上下駆動用アクチュエー
タ、２４・・・・・・回転駆動用アクチュエータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名（Ｎ
＋” Ｏす 第３図 ［４図 晶 ５ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ベース上に設置された第１原動機と、この第１原動機と
共通の軸心を有し、かつ独立に駆動可能な手段を備えて
設置された第２原動機と、第１原動機と第２原動機を保
持する支柱と、第１原動機の出力軸と結合された第１ア
ームと、この第１アームの他端に回転可能に結合された
第２アームと、この第２アームの他端に回転可能に結合
された第３アームと、前記第２アームと前記第３アーム
の結合点から前記第１アームの長さと同距離隔てた第３
アーム上に位置した回転軸と回転可能に結合され、かつ
他端が第２原動機の出力軸と結合され、かつ第２アーム
と同じ長さをもつ第４アームと、前記第３アームと第４
アームの結合点に関して、前記第２アームと第４アーム
の結合点と反対側の第３アームに設けられた複数の運動
軸を持つ機構と、前記第３アームと第４アームの結合点
に関して前記機構と反対側に位置し、かつ第３アームに
固定され、かつ下式を満たすべく配置された複数あるい
は単一の原動機と、前記第３アームに固定された原動機
から前記機構への動力伝達機構とからなり、閉ループ平
行リンクアームを形成する直接駆動方式ロボット。 ｍ＿２ｌ＿１ｈ＿２＝ｍ＿３ｌ＿２ｈ＿３ 〔ここで、ｌ＿１は第１アームの長さ、ｌ＿２は第２ア
ームおよび第４アームの長さ、ｍ＿２は第２アームの質
量、ｍ＿３は第３アームおよび第３アームに固定された
原動機および複数の運動軸を持つ機構および動力伝達機
構の質量を和したもの、ｈ＿２は第１アームと第２アー
ムの結合点から第２アームの重心位置までの距離、ｈ＿
３は第３アームおよび第３アームに固定された原動機お
よび複数の運動軸を持つ機構および動力伝達機構からな
る系の重心位置を、第３アームと第４アームの結合点か
ら複数の運動軸を持つ機構の方向への距離で表わしたも
の。〕
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59243760A JPS61121880A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 直接駆動方式ロボツト |
| KR1019850008004A KR890000737B1 (ko) | 1984-11-19 | 1985-10-29 | 직접구동방식 로보트 |
| US06/799,165 US4648785A (en) | 1984-11-19 | 1985-11-18 | Industrial robot employing direct drive operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59243760A JPS61121880A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 直接駆動方式ロボツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61121880A true JPS61121880A (ja) | 1986-06-09 |
| JPH0581395B2 JPH0581395B2 (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=17108575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59243760A Granted JPS61121880A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 直接駆動方式ロボツト |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4648785A (ja) |
| JP (1) | JPS61121880A (ja) |
| KR (1) | KR890000737B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01153287A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-06-15 | Philips Gloeilampenfab:Nv | マニプレータ |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8600143A (nl) * | 1986-01-23 | 1987-08-17 | Philips Nv | Manipulator met stangenmechanisme. |
| US4705951A (en) * | 1986-04-17 | 1987-11-10 | Varian Associates, Inc. | Wafer processing system |
| US4946337A (en) * | 1987-07-09 | 1990-08-07 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Seisakusho | Parallel link robot arm |
| US4775289A (en) * | 1987-09-25 | 1988-10-04 | Regents Of The University Of Minnesota | Statically-balanced direct-drive robot arm |
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| US5447409A (en) * | 1989-10-20 | 1995-09-05 | Applied Materials, Inc. | Robot assembly |
| JPH03245978A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボット |
| US5180955A (en) * | 1990-10-11 | 1993-01-19 | International Business Machines Corporation | Positioning apparatus |
| US5214749A (en) * | 1991-06-12 | 1993-05-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Dynamic control of a robot with its center of mass decoupled from an end effector by a redundant linkage |
| CH684686A5 (de) * | 1991-10-24 | 1994-11-30 | Rico Ursin Ruffner | Roboter mit direktem Antriebssystem. |
| JP2722295B2 (ja) * | 1992-05-22 | 1998-03-04 | ファナック株式会社 | 小軌跡加工装置 |
| US5376862A (en) * | 1993-01-28 | 1994-12-27 | Applied Materials, Inc. | Dual coaxial magnetic couplers for vacuum chamber robot assembly |
| JP2761438B2 (ja) * | 1993-04-16 | 1998-06-04 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | 搬送装置 |
| JPH07223180A (ja) * | 1994-02-10 | 1995-08-22 | Tescon:Kk | 水平多関節ロボット |
| US6543306B1 (en) | 1998-12-04 | 2003-04-08 | Daihen Corporation | Conveying device |
| JP2000167792A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-20 | Daihen Corp | 搬送装置 |
| US8944802B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-02-03 | Radiant Fabrication, Inc. | Fixed printhead fused filament fabrication printer and method |
| US8827684B1 (en) | 2013-12-23 | 2014-09-09 | Radiant Fabrication | 3D printer and printhead unit with multiple filaments |
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| CN105858201A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-17 | 相城区黄桥荣翔金属制品厂 | 一种升降取料组件 |
| CN106078798A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-09 | 相城区黄桥荣翔金属制品厂 | 一种圆周运动机械手 |
| CN105883405B (zh) * | 2016-06-28 | 2018-08-24 | 相城区黄桥荣翔金属制品厂 | 一种铰接避让卡爪 |
| CN106040896B (zh) * | 2016-07-22 | 2017-08-25 | 燕山大学 | 一种串并混联冲压上下料机械手 |
| EP3708307A1 (fr) * | 2019-03-13 | 2020-09-16 | Mikron SA Boudry | Dispositif de déplacement de pièces |
| KR102218798B1 (ko) * | 2019-04-23 | 2021-02-24 | 한국과학기술원 | 암 레스트 장치 |
| CN110154006A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-08-23 | 苏州大学 | 基于遗传算法的scara机器人的臂长优化方法 |
| US11820010B1 (en) | 2022-11-24 | 2023-11-21 | Texas A&M University Corpus Christi | Geared parallel manipulator of the SCARA type |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5656396A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-18 | Hiroshi Makino | Robot for assembly |
| US4507043A (en) * | 1982-09-14 | 1985-03-26 | Textron, Inc. | Counterbalance robot arm |
-
1984
- 1984-11-19 JP JP59243760A patent/JPS61121880A/ja active Granted
-
1985
- 1985-10-29 KR KR1019850008004A patent/KR890000737B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-11-18 US US06/799,165 patent/US4648785A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01153287A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-06-15 | Philips Gloeilampenfab:Nv | マニプレータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0581395B2 (ja) | 1993-11-12 |
| US4648785A (en) | 1987-03-10 |
| KR890000737B1 (ko) | 1989-04-03 |
| KR860003884A (ko) | 1986-06-13 |
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