JPS62162488A - Joint device - Google Patents
Joint deviceInfo
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- JPS62162488A JPS62162488A JP310586A JP310586A JPS62162488A JP S62162488 A JPS62162488 A JP S62162488A JP 310586 A JP310586 A JP 310586A JP 310586 A JP310586 A JP 310586A JP S62162488 A JPS62162488 A JP S62162488A
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- axis
- frames
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- drive lever
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、点検ロボットなどに用いられる関節装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a joint device used in an inspection robot or the like.
人間が容易に近付けない場所、例えば危険な雰囲気内に
ある装置や建物内の点検を行なうロボットには、精巧な
関節が要求される。従来よりこの種の関節装置として種
々の方式が提案されているが、アームの長手方向とは直
交する２軸回りに自在にアームを回転できるようにした
関節は未だ作られていない。Robots that inspect equipment or buildings in dangerous environments, such as those in places that are difficult for humans to access, require sophisticated joints. Various systems have been proposed for this type of joint device, but a joint that allows the arm to freely rotate around two axes perpendicular to the longitudinal direction of the arm has not yet been created.
本発明は上記の点に鑑み、簡単な構成で直交する２軸回
りの自在な回転を可能とした関節装置を提供することを
目的とする。In view of the above points, an object of the present invention is to provide a joint device that has a simple configuration and is capable of freely rotating around two orthogonal axes.
本発明にかかる関節装置は、中空の第１および第２のフ
レームを、同じく中空の連結フレームの互いに９０’回
転した位置に回転可能に軸支して連結し、これら第１お
よび第２のフレームにそれぞれ第１および第２のフレー
ムを回転駆動する第１および第２の駆動手段を設けたこ
とを特徴とする。The joint device according to the present invention connects hollow first and second frames by rotatably supporting the same hollow connecting frame at positions rotated 90' from each other, and The present invention is characterized in that first and second driving means are provided for rotationally driving the first and second frames, respectively.
本発明にかかる関節装置は、例えばロボットのアームな
どに適用した場合、そのアームを長手方向と直交する２
軸回りに自在に回転させることができる。しかもその構
成は非常に簡単である。特に本発明の関ｉｌ装置を複数
個連結してアームを構成すれば、従来にない操作性に優
れた点検用ロボットなどを実現することができる。When the joint device according to the present invention is applied to, for example, a robot arm, the arm can be moved in two directions perpendicular to the longitudinal direction.
It can be freely rotated around the axis. Moreover, its configuration is extremely simple. In particular, by connecting a plurality of the il devices of the present invention to form an arm, it is possible to realize an inspection robot or the like with unprecedented operability.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は一実施例の関節装置を示す一部切欠した斜視図
である。図において、１は第１のフレーム、２は第２の
フレームであり、いずれも断面矩形の中空体である。こ
れら第１．第２のフレーム１．２は同じく断面矩形の中
空体からなる連結フレーム３を介して連結されている。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of the joint device. In the figure, 1 is a first frame, and 2 is a second frame, both of which are hollow bodies with a rectangular cross section. These first. The second frame 1.2 is connected via a connecting frame 3, which also consists of a hollow body with a rectangular cross section.
即ち第１のフレーム１は、ｘ−ｘ’軸上で連結フレーム
３にビン４によりＹ−Ｙ’軸に関して対称な三箇所（図
では一箇所しか見えない）で連結され、また第２のフレ
ーム２はＹ−Ｙ’軸上で連結フレーム３にビン５により
ｘ−ｘ’軸に関して対称な三箇所（図では一箇所しか見
えない）で連結されている。That is, the first frame 1 is connected to the connecting frame 3 on the x-x' axis by means of the bins 4 at three symmetrical locations (only one location is visible in the figure) with respect to the Y-Y' axis, and the second frame 2 is connected to the connecting frame 3 on the Y-Y' axis by means of bins 5 at three locations (only one location is visible in the figure) symmetrical with respect to the x-x' axis.
ｘ−ｘ’軸とＹ−Ｙ’軸は互いに直交する軸である。な
お第１のフレーム１はビン４の回りに自在に回転できる
ように、また第２のフレーム２はビン５の回りに自在に
回転できるように軸支されている。The x-x' axis and the Y-Y' axis are mutually orthogonal axes. Note that the first frame 1 is supported so that it can freely rotate around the bin 4, and the second frame 2 is supported so that it can freely rotate around the bin 5.
第１および第２のフレーム１および２には、これらをｘ
−ｘ’軸およびＹ−Ｙ’軸回りに自在に回転駆動するた
めの第１および第２の駆動手段がそれぞれ設けられてい
る。第１の駆動手段は、連接アーム６ （６１，６２、
・・・）、駆動レバー８、摺動ガイド１１、駆動ナツト
１２、ネジ棒１３、駆動ガイド１４、モータ１５などか
ら構成されたリンク機構を用いている。連接アーム６は
一端が連結フレーム３にビン７（７１，７２，・・・）
により回転自在に取付けられ、他端が駆動レバー８にビ
ン９ （９１、９２、・・・）によりやはり回転自在に
取付けられている。駆動レバー８は第１のフレーム１に
ビン１０により回転自在に取付けられている。駆動レバ
ー８の一端は摺動ガイド１１内で長手方向に摺動可能で
あり、摺動ガイド１１は駆動ナツト１２に回転自在に取
付けられている。駆動ナツト１２は、モータ１５により
駆動されるネジ棒１３により駆動ガイド１４上を矢印Ａ
で示すように移動可能となっている。図では、第１のフ
レーム１の一部切欠した側面のリンク１４１のみを示し
たが、これに対向する側面側にも同様のリンク機構が設
けられている。また第２のフレーム２にも同様の第２の
駆動手段が、第１のフレーム１のリンク機構をｚ−ｚ’
軸回りに９０′回転し、更にＹ−Ｙ’軸に１８０°回転
した状態で設けられている。図ではこの第２の駆動手段
のうち、連接アーム１６ （１６１，１６２、・・・）
がビン１７（１７１，１７２，・・・）により連結フレ
ーム３に取付けられている部分のみが示されている。For the first and second frames 1 and 2, we set these to x
First and second drive means are respectively provided for freely rotating and driving around the -x' axis and the Y-Y' axis. The first driving means includes the connecting arm 6 (61, 62,
), a link mechanism comprising a drive lever 8, a sliding guide 11, a drive nut 12, a threaded rod 13, a drive guide 14, a motor 15, etc. is used. The connecting arm 6 has one end attached to the connecting frame 3 and the bin 7 (71, 72, . . . )
The other end is rotatably attached to the drive lever 8 by a pin 9 (91, 92, . . . ). The drive lever 8 is rotatably attached to the first frame 1 by a pin 10. One end of the drive lever 8 is longitudinally slidable within a sliding guide 11, which is rotatably attached to a driving nut 12. The drive nut 12 is moved along the drive guide 14 by a threaded rod 13 driven by a motor 15 in the direction of arrow A.
It is movable as shown. In the figure, only the link 141 on the partially cut-out side surface of the first frame 1 is shown, but a similar link mechanism is also provided on the opposite side surface. Further, a similar second drive means also in the second frame 2 drives the link mechanism of the first frame 1 by z-z'.
It is rotated 90' around the axis and further rotated 180° around the Y-Y' axis. In the figure, among this second driving means, the connecting arm 16 (161, 162, . . . )
Only the portions where they are attached to the connecting frame 3 by the pins 17 (171, 172, . . . ) are shown.
図では、連結フレーム３と第１のフレーム１との間の回
転角を検知するために、連結フレーム３にギヤ１８を取
付け、第１のフレーム１にポテンショメータ２０を取付
けて、ポテンショメータ２０の軸にギヤ１８と噛合うギ
ヤ１９を取付けている。In the figure, in order to detect the rotation angle between the connecting frame 3 and the first frame 1, a gear 18 is attached to the connecting frame 3, a potentiometer 20 is attached to the first frame 1, and the shaft of the potentiometer 20 is attached to the gear 18. A gear 19 that meshes with gear 18 is attached.
なお第１のフレーム１の二つのリンク機構を一つのモー
タで駆動するためには例えば、一方の側面のモータ１５
の回転力をチェーンなどを用いて使方の側面に伝達する
ように構成すればよい。その構成例を第２図に示す。両
側面の設けられたネジ棒１３．１３’ にそれぞれチェ
ーンスプロケット２１．２１’ を取付け、フレーム１
の４隅にもチェーンスプロケット２２．２３．２２’
。Note that in order to drive the two link mechanisms of the first frame 1 with one motor, for example, the motor 15 on one side
The rotational force may be transmitted to the side of the device using a chain or the like. An example of its configuration is shown in FIG. Attach the chain sprockets 21.21' to the threaded rods 13.13' provided on both sides, and attach the frame 1.
Chain sprockets 22, 23, 22' on the four corners of
.
２３′を取付け、各ネジ棒１３．１３’の近くにチェー
ンガイド２４，２５．２４’ 、２５’を取付けて、図
示のようにフレーム１の外周にチェーン２６を巻付ける
。23', chain guides 24, 25, 24', 25' are installed near each threaded rod 13, 13', and a chain 26 is wound around the outer circumference of the frame 1 as shown.
この様な構成として、いまモータ１５を回転し、駆動ナ
ツト１２が矢印Ａの方向に移動すると、駆動レバー８は
ビン１０の回りに回転し、連接アーム６２は矢印Ａの方
向に移動してピン７２はビン４を中心に矢印Ｂの方向に
回転する。この結果連結フレーム３はｘ−ｘ’軸を中心
に回転し、従って第１のフレーム１は第２のフレーム２
に対してｘ−ｘ’軸回りに回転する。全く同様にして、
第２のフレーム２側のモータを駆動すれば、第１のフレ
ーム１を第２のフレーム２に対してＹ−Ｙ’軸回りに回
転することができる。With this configuration, when the motor 15 is rotated and the drive nut 12 moves in the direction of arrow A, the drive lever 8 rotates around the bottle 10, and the connecting arm 62 moves in the direction of arrow A to lock the pin. 72 rotates in the direction of arrow B around the bin 4. As a result, the connecting frame 3 rotates around the x-x' axis, so that the first frame 1 is connected to the second frame 2.
Rotates around the x-x' axis relative to the x-x' axis. In exactly the same way,
By driving the motor on the second frame 2 side, the first frame 1 can be rotated around the Y-Y' axis relative to the second frame 2.
以上のようにこの実施例によれば、中空の第１゜第２の
フレームとこれらを連結する連結フレームおよび門型な
リンク機構を用いて、２方向の回転を可能とした関節装
置が得られる。この関節装置を例えば多段に接続すれば
、操作性に優れた点検用ロボットのアームなどを構成す
ることができる。As described above, according to this embodiment, a joint device capable of rotation in two directions can be obtained by using the hollow first and second frames, the connecting frame that connects them, and the gate-shaped link mechanism. . For example, by connecting these joint devices in multiple stages, it is possible to construct an arm for an inspection robot with excellent operability.
本発明は上記実施例に限られるものではなく、その趣旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる
。The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof.
第１図は本発明の一実施例の関節装置を示す斜視図、第
２図はそのモータ回転力伝達機構を説明するための図で
ある。
１・・・第１のフレーム、２・・・第２のフレーム、３
・・・連結フレーム、４．５．１０・・・ピン、６・・
・連接アーム、８・・・駆動レバー、１１・・・摺動ガ
イド、１２・・・駆動ナツト、１３・・・ネジ棒、１４
・・・駆動ガイド、１５・・・モータ。FIG. 1 is a perspective view showing a joint device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining its motor rotational force transmission mechanism. 1...First frame, 2...Second frame, 3
...Connection frame, 4.5.10...Pin, 6...
・Connection arm, 8... Drive lever, 11... Sliding guide, 12... Drive nut, 13... Threaded rod, 14
... Drive guide, 15... Motor.
Claims (2)
および第２のフレームが互いに９０°回転した位置でそ
れぞれ回転可能に軸支された、第１および第２のフレー
ムを連結する中空の連結フレームと、前記第１および第
２のフレームにそれぞれ設けられた、第１および第２の
フレームを互いに直交する２軸回りに回転駆動する第１
および第２の駆動手段とを有することを特徴とする関節
装置。(1) hollow first and second frames;
and a hollow connecting frame connecting the first and second frames, each of which is rotatably supported at a position where the second frame is rotated by 90 degrees from each other; In addition, the first frame rotates the first and second frames about two axes orthogonal to each other.
and a second driving means.
第１および第２のフレームに回転可能に軸支された駆動
レバー、この駆動レバーに一端が回転可能に軸支され他
端が前記連結フレームに回転可能に軸支された連接アー
ム、および前記駆動レバーを回転駆動するモータを有す
るリンク機構により構成されている特許請求の範囲第１
項記載の関節装置。(2) The first and second drive means each include a drive lever rotatably supported by the first and second frames, one end of which is rotatably supported by the drive lever, and the other end of which is rotatably supported by the drive lever. Claim 1, comprising a link mechanism having a connecting arm rotatably supported by a connecting frame, and a motor that rotationally drives the drive lever.
Articulating device as described in Section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP310586A JPS62162488A (en) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | Joint device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP310586A JPS62162488A (en) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | Joint device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62162488A true JPS62162488A (en) | 1987-07-18 |
| JPH0329557B2 JPH0329557B2 (en) | 1991-04-24 |
Family
ID=11548067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP310586A Granted JPS62162488A (en) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | Joint device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62162488A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0493193A (en) * | 1990-08-02 | 1992-03-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Driving device for joint part of manipulator |
| WO2015182561A1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | 並木精密宝石株式会社 | Manipulator |
| JPWO2014103550A1 (en) * | 2012-12-28 | 2017-01-12 | 並木精密宝石株式会社 | manipulator |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5851090A (en) * | 1981-09-21 | 1983-03-25 | 株式会社東芝 | Joint device |
| JPS609676A (en) * | 1983-06-30 | 1985-01-18 | 株式会社東芝 | Structure of manipulator |
-
1986
- 1986-01-10 JP JP310586A patent/JPS62162488A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5851090A (en) * | 1981-09-21 | 1983-03-25 | 株式会社東芝 | Joint device |
| JPS609676A (en) * | 1983-06-30 | 1985-01-18 | 株式会社東芝 | Structure of manipulator |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0493193A (en) * | 1990-08-02 | 1992-03-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Driving device for joint part of manipulator |
| JPWO2014103550A1 (en) * | 2012-12-28 | 2017-01-12 | 並木精密宝石株式会社 | manipulator |
| WO2015182561A1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | 並木精密宝石株式会社 | Manipulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0329557B2 (en) | 1991-04-24 |
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