JPS6190892A - ロボツト関節 - Google Patents
ロボツト関節Info
- Publication number
- JPS6190892A JPS6190892A JP21287984A JP21287984A JPS6190892A JP S6190892 A JPS6190892 A JP S6190892A JP 21287984 A JP21287984 A JP 21287984A JP 21287984 A JP21287984 A JP 21287984A JP S6190892 A JPS6190892 A JP S6190892A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- outer shell
- rotating shaft
- cylindrical outer
- motor
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、球状運動を行なうロボットの関節に関するも
のである。
のである。
（従来技術とその問題点）
従来、軸端を球面上の任意の軌道を動かすためには第６
図に示すように第１軸ｌの回転Ａ、第２軸２の回転Ｂｌ
モータ等の駆動部を用いて動作するように組合せて実現
するのが一般的であった。
図に示すように第１軸ｌの回転Ａ、第２軸２の回転Ｂｌ
モータ等の駆動部を用いて動作するように組合せて実現
するのが一般的であった。
すなわち第６図における第１軸１と第２軸２の回転Ａ、
Ｈによって、第２軸２９先端が球面上の任意の軌道を動
くようにしていた。
Ｈによって、第２軸２９先端が球面上の任意の軌道を動
くようにしていた。
しかしながら、このような構造においては、第１軸１内
の駆動部となるモータ３によ？て第１軸１、第２軸２及
び第２軸２内のモータ４等をすべて支持する必要があり
、第１軸１内のモータ３の負荷が大きくなる欠点が有り
友。
の駆動部となるモータ３によ？て第１軸１、第２軸２及
び第２軸２内のモータ４等をすべて支持する必要があり
、第１軸１内のモータ３の負荷が大きくなる欠点が有り
友。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめて
、ニラはぼ均等な軽い負荷しか受けない２つの駆動部に
より、軸端を球面上の任意の軌道に沿って動かすことが
でき、構造が簡単でかつ小型化可能なロボット関節を提
供することにある。
、ニラはぼ均等な軽い負荷しか受けない２つの駆動部に
より、軸端を球面上の任意の軌道に沿って動かすことが
でき、構造が簡単でかつ小型化可能なロボット関節を提
供することにある。
（発明の構成）
本発明のロボット関節は、それぞれが固定でれた第１お
よび第２の駆動部と、この第１の駆動部に回転させらｎ
固定された軸受けに軸支された第１の回転能１と、この
第１の回転軸の中心線に対して傾けて設けられた摺動面
に中心線を傾けて摺動し中心線を前記第１の回転軸の中
心線と交差させて回転する第２の回転軸と、前記第２の
駆動部から前記第２の回転軸へ回転運動を伝達し前記第
２の回転軸の傾きに従って屈曲する伝達軸と金含んで構
成される。
よび第２の駆動部と、この第１の駆動部に回転させらｎ
固定された軸受けに軸支された第１の回転能１と、この
第１の回転軸の中心線に対して傾けて設けられた摺動面
に中心線を傾けて摺動し中心線を前記第１の回転軸の中
心線と交差させて回転する第２の回転軸と、前記第２の
駆動部から前記第２の回転軸へ回転運動を伝達し前記第
２の回転軸の傾きに従って屈曲する伝達軸と金含んで構
成される。
（構成の詳細な説明）
本発明のロボット関節では、第１および第２の回転軸の
長さ及び前記第１および第２の回転軸が摺動する摺動面
の取付角度と伝達軸に依って定寸る球状運動範囲内を、
前記第２の回転軸の前記摺動面に接していｉ端が前記第
１および第２の中心線の交点全中心としかつ前記第２の
中心線の長でを半径とした、球面上の任意の軌道を前記
第１および第２の回転軸の回転速度に依って定まる速度
と回転角に依って定まる方向に運動することが出来る。
長さ及び前記第１および第２の回転軸が摺動する摺動面
の取付角度と伝達軸に依って定寸る球状運動範囲内を、
前記第２の回転軸の前記摺動面に接していｉ端が前記第
１および第２の中心線の交点全中心としかつ前記第２の
中心線の長でを半径とした、球面上の任意の軌道を前記
第１および第２の回転軸の回転速度に依って定まる速度
と回転角に依って定まる方向に運動することが出来る。
また、第２の回転軸の軸端における軌道長、言い換えれ
ば前記第１および第２の回転軸の中心線の交差する角度
と方向ｔｍ前記第１および第２の回転軸の回転角度に依
って決めることができる。
ば前記第１および第２の回転軸の中心線の交差する角度
と方向ｔｍ前記第１および第２の回転軸の回転角度に依
って決めることができる。
（実施例）
以下、本発明について実施例に基き図面を参照して説明
する。
する。
第１図は不発明の第１の実施例のロボット関節の断面図
である。第１図を参照すｎば、第１．２の回転軸である
筒状外郭５，６にたいして一定の角度ヲ有したしゅう動
部にベアリング７を結合手段として筒状外郭５に対して
筒状外郭６が回転運動をするように連結し、さらにベア
リング７の中心Ｐｉともに中心としてユニバーサルジヨ
イント８が設ケられ、ユニバーサルジョイノ）８の一方
の伝達軸９は筒状外郭６と、もう一方の伝達軸１゜は駆
動部となるモータ１１の出力軸と結合している。さらに
筒状外郭５と前記モータ１１のフレームとをベアリング
１２を介して結合する。また筒状外郭５にギヤ１３に設
はモータ１４の出力軸のギヤ１５がギヤ１３と噛み合い
、モータ１４により筒状外郭５は回転制御嘔れる。
である。第１図を参照すｎば、第１．２の回転軸である
筒状外郭５，６にたいして一定の角度ヲ有したしゅう動
部にベアリング７を結合手段として筒状外郭５に対して
筒状外郭６が回転運動をするように連結し、さらにベア
リング７の中心Ｐｉともに中心としてユニバーサルジヨ
イント８が設ケられ、ユニバーサルジョイノ）８の一方
の伝達軸９は筒状外郭６と、もう一方の伝達軸１゜は駆
動部となるモータ１１の出力軸と結合している。さらに
筒状外郭５と前記モータ１１のフレームとをベアリング
１２を介して結合する。また筒状外郭５にギヤ１３に設
はモータ１４の出力軸のギヤ１５がギヤ１３と噛み合い
、モータ１４により筒状外郭５は回転制御嘔れる。
今、モータ１１，１４を各々−万ずつ回転させると、第
２図に示すように、中心Ｐｉ原点とし筒状外郭５の中心
線の方向ｉｚ軸とするｘ、ｙ、ｚの３次元の座標系で筒
状外郭６がＺＭｋ甲心に球状動作する。そしてＸ軸の方
向から見たときのしゅう動部の位置を第１図のように置
けば、モータ１１のみを回転させると伝達軸９，１ｏと
ユニバーサルジヨイント８を介して筒状外郭６が回転を
し軌跡１００を描く、またモータ１４のみを回転させる
とギヤ１３．１５を介して筒状外郭５が回転をし、しゅ
う動部が筒状外郭５に対し一定の角度を以って傾けであ
るため筒状外郭６の先端が回転をし軌跡１１０を描く。
２図に示すように、中心Ｐｉ原点とし筒状外郭５の中心
線の方向ｉｚ軸とするｘ、ｙ、ｚの３次元の座標系で筒
状外郭６がＺＭｋ甲心に球状動作する。そしてＸ軸の方
向から見たときのしゅう動部の位置を第１図のように置
けば、モータ１１のみを回転させると伝達軸９，１ｏと
ユニバーサルジヨイント８を介して筒状外郭６が回転を
し軌跡１００を描く、またモータ１４のみを回転させる
とギヤ１３．１５を介して筒状外郭５が回転をし、しゅ
う動部が筒状外郭５に対し一定の角度を以って傾けであ
るため筒状外郭６の先端が回転をし軌跡１１０を描く。
第２図の軌跡を第１図に当てはめると第３図のようにな
る。破線６′ 。
る。破線６′ 。
６”は軌跡１００．１１０ を描いたときの筒状外郭６
が一番傾いた時の状態図である。
が一番傾いた時の状態図である。
さらに、ギヤ１３．１５のギヤ比を含めたモータ１１と
モータ１４の回転比が同じとして、モータ１１，１４を
同じ回転角度だけ逆方向に回転でせた時の軌跡１２０と
、モータ１１，１４ｉ同じ回転角度だけ同方向に回転さ
せた時の軌跡１３０を第４図にしめすうこの軌跡１２０
の動作は常に最短経路で２軸を通るように、軌跡１３０
の動作はｘ−ｙ面に平行で２＠金甲心とした円となる。
モータ１４の回転比が同じとして、モータ１１，１４を
同じ回転角度だけ逆方向に回転でせた時の軌跡１２０と
、モータ１１，１４ｉ同じ回転角度だけ同方向に回転さ
せた時の軌跡１３０を第４図にしめすうこの軌跡１２０
の動作は常に最短経路で２軸を通るように、軌跡１３０
の動作はｘ−ｙ面に平行で２＠金甲心とした円となる。
このように軌跡１２０．１３０ を描く二種類の動作
の組合せにより筒状外郭６の先端を任意の゛交差角（筒
状外郭５，６それぞ１しの中心線がなす角）と方位角（
筒状外郭６の傾く方向）を指すように１１のかすことが
出来る。またモータ１１は主に筒状外郭５を回転させる
のみであり、モータ１４は筒状外郭６とユニバーサルジ
ヨイント８を回転させるのみであり、モータ１１，１４
はともに軽くほぼ等しい負荷しか受けない。
の組合せにより筒状外郭６の先端を任意の゛交差角（筒
状外郭５，６それぞ１しの中心線がなす角）と方位角（
筒状外郭６の傾く方向）を指すように１１のかすことが
出来る。またモータ１１は主に筒状外郭５を回転させる
のみであり、モータ１４は筒状外郭６とユニバーサルジ
ヨイント８を回転させるのみであり、モータ１１，１４
はともに軽くほぼ等しい負荷しか受けない。
第５図は本発明の第２の実施例の断面図で、本実施例は
第１図における第１の実施例の伝達軸９゜１０を結合す
るためのユニバーサルジヨイント８をたわみ軸継手１６
に置き換えたものであり、たわみ軸継手１６としてはス
プリング等回転を伝達しかつ屈折するものであれば良い
。
第１図における第１の実施例の伝達軸９゜１０を結合す
るためのユニバーサルジヨイント８をたわみ軸継手１６
に置き換えたものであり、たわみ軸継手１６としてはス
プリング等回転を伝達しかつ屈折するものであれば良い
。
（発明の効果）
本発明のロボット関節は、以上説明したように第２の軸
を第１の軸にたいして任意に傾けることが簡単にできる
。さらに、第１および第２の駆動部ではそれぞれ第１の
軸または第２の軸と伝達軸のみを駆動すれば良く非常に
効率良く動作させることが出来、構造が簡単で容易に小
型軽量化出来る。
を第１の軸にたいして任意に傾けることが簡単にできる
。さらに、第１および第２の駆動部ではそれぞれ第１の
軸または第２の軸と伝達軸のみを駆動すれば良く非常に
効率良く動作させることが出来、構造が簡単で容易に小
型軽量化出来る。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２図は第１
図に示すモータ１１，１４を各々一方ずつ回転させた場
合の筒状外郭６の軌跡を示す図、第３図は第１図の正面
図に第２図の軌跡１００゜１１０を示した図、第４図は
第１図に示すモータ１１．１４を同じ回転角度だけ同方
向または逆方向に回転させた場合の筒状外郭６の軌跡を
示す図、第５図は本発明の第２の実施例の断面図、第６
図は従来のロボット関節の斜視図である。 １・・・・・・第１軸、２・・・・・・第２軸、３，４
・・・・・・モータ、５，６・・・・・・筒状外郭 ６
／、６／／・・・・・・筒状外郭の状態図、７・・・・
・・ベアリング、８・・・・・・ユニバーサルジヨイン
ト、９．１０・・・・・・伝達軸、１１・・・・・・モ
ータ、１２・・・・・・ベアリング、１３・・・・・・
ギヤ、１４′・・・・・・モータ、１５・・・・・・ギ
ヤ、１６・・・・・・たわみ軸継手、１００．１１０．
１２０．１３０・・・・・・軌跡、Ｘ。 ｙ、ｚ・・・・・・座標軸。 代理人 弁理士 内 原 晋（”：’、： ”、
ｊ□パ゛−一一 第４ 図 ／ｆ ８３図
図に示すモータ１１，１４を各々一方ずつ回転させた場
合の筒状外郭６の軌跡を示す図、第３図は第１図の正面
図に第２図の軌跡１００゜１１０を示した図、第４図は
第１図に示すモータ１１．１４を同じ回転角度だけ同方
向または逆方向に回転させた場合の筒状外郭６の軌跡を
示す図、第５図は本発明の第２の実施例の断面図、第６
図は従来のロボット関節の斜視図である。 １・・・・・・第１軸、２・・・・・・第２軸、３，４
・・・・・・モータ、５，６・・・・・・筒状外郭 ６
／、６／／・・・・・・筒状外郭の状態図、７・・・・
・・ベアリング、８・・・・・・ユニバーサルジヨイン
ト、９．１０・・・・・・伝達軸、１１・・・・・・モ
ータ、１２・・・・・・ベアリング、１３・・・・・・
ギヤ、１４′・・・・・・モータ、１５・・・・・・ギ
ヤ、１６・・・・・・たわみ軸継手、１００．１１０．
１２０．１３０・・・・・・軌跡、Ｘ。 ｙ、ｚ・・・・・・座標軸。 代理人 弁理士 内 原 晋（”：’、： ”、
ｊ□パ゛−一一 第４ 図 ／ｆ ８３図
Claims (1)
- それぞれが固定された第１および第２の駆動部と、この
第１の駆動部に回転させられ固定された軸受けに軸支さ
れた第１の回転軸と、この第１の回転軸の中心線に対し
て傾けて設けられた摺動面に中心線を傾けて摺動し中心
線を前記第１の回転軸の中心線と交差させて回転する第
２の回転軸と、前記第２の駆動部から前記第２の回転軸
へ回転運動を伝達し前記第２の回転軸の傾きに従って屈
曲する伝達軸とを含むことを特徴とするロボット関節。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21287984A JPS6190892A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | ロボツト関節 |
| US06/742,711 US4683406A (en) | 1984-06-08 | 1985-06-07 | Joint assembly movable like a human arm |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21287984A JPS6190892A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | ロボツト関節 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190892A true JPS6190892A (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=16629772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21287984A Pending JPS6190892A (ja) | 1984-06-08 | 1984-10-11 | ロボツト関節 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190892A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02137482A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Canon Inc | カメラシステム |
| WO2016031497A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Thk株式会社 | アクチュエータ及びこのアクチュエータを用いたロボットハンド並びに歩行ロボット |
| JP2018149675A (ja) * | 2015-07-22 | 2018-09-27 | シーエムアール サージカル リミテッドＣｍｒ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ | ロボットアーム |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP21287984A patent/JPS6190892A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02137482A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Canon Inc | カメラシステム |
| WO2016031497A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Thk株式会社 | アクチュエータ及びこのアクチュエータを用いたロボットハンド並びに歩行ロボット |
| JP2016049593A (ja) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | Thk株式会社 | アクチュエータ及びこのアクチュエータを用いたロボットハンド並びに歩行ロボット |
| JP2018149675A (ja) * | 2015-07-22 | 2018-09-27 | シーエムアール サージカル リミテッドＣｍｒ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ | ロボットアーム |
| US11154371B2 (en) | 2015-07-22 | 2021-10-26 | Cmr Surgical Limited | Drive mechanisms for robot arms |
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