JPS6284985A - マスタア−ム - Google Patents

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】 〔慮栗上の利用分野〕 この発明は、たとえば放射性物質のような危険物を取り
扱う場合、隔壁をへだてて安全な位置から監視しながら
代用腕によって操作し得るようにしたマニピュレータに
関するもので、特にこの発明はマニピュレータの位置お
よび姿勢についてそれぞｒ′Ｌ３種類の自由度を有する
制御対象を、操作者が手動で操作するときに使用する指
令信号発生ｆ２［１に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来のこの種マニピュレータの指令信号発生装
置を示すものである。図において、（１）は操作者の手
、（２）はマニピュレータの操作時に操作者の手によっ
て握られるグリッパ、（３）はこのグリッパ（２）を回
動自在に支承する内枠、（４）はこの内枠（３）を外枠
（５）に回動自在に支承する回動軸、（６）は上記外枠
（５）を伸縮アーム（７）の一端に回動自在に支承する
回動軸、（９）は上記伸縮アーム（７）のほぼ中間部を
回動軸１Ｇに揺動自在に支承する回動軸、（８）は上記
伸縮アーム（７）の一端にＪ収付けられ、上記回動軸（
９）を支点として揺動する伸縮アーム（７）のバランス
をとるためのカウンタウェイトである。

促米のマニピュレータの指令信号発生装置は上記のよう
に構成されているので、操作者がグリツバ（２）を握っ
てこれを所望の方向に回動させることによって、このグ
リツバ（２）の位置および姿勢に対応する指令値が、制
御対象であるマニピュレータに出力するようになってい
る。すなわち、グリッパ（２）の姿勢は、このグリッパ
（２）の内枠（３）内における回動、およびこの内枠（
３）の回動軸（４）による外枠（５）に対する回動、な
らびに外枠（５）の回動軸（６）による伸縮アーム（７
）に対する回動によって検出され。

これら３棟類の回動軸の軸心の延長はグリッパ（２）に
おいて一点に集中するように構成されている。

また、グリッパ（２）の位置は、伸縮アーム（７）の変
位および回動軸１９）　１Ｇの回動によって検出される
。

そしてこれら各部の動作によって検出された回動角度お
よび伸縮変位量は、電気信号に変換されて制御用コンピ
ュータ（図示せず）に入力され。

所定の演算によってマニピュレータの６種類の自由度の
指令信号を発生させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のマスタアームは上述したように指令信号をグリッ
パとこれに連動するアーム機構の回転角度と伸縮変位量
とによって発生させるよ５になされているため、グリッ
パの位置と姿勢とをこれらの回転角度と伸縮変位量の複
雑な計算より算出せねばならず、したがって高性能の計
Ｊ！機やプログラムを必要とするという欠点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、検出されたマスタアーム可動部の変位量がそ
のままでグリッパの位置と姿勢になるような機構のマス
タアームを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るマスタアームは互いに直交する３つの方
向に可動な移動台と、この移動台上で。

独立な３つの軸まわりに回転可能な回転台とから構成さ
れており、この回転台に操縦者の握るグリッパがとりつ
けられるように構成したものである。

〔作用〕

この発明におけるマスタアームはグリッパの操縦者によ
る移動が直交移動台の３方向変位量と３軸回転台の３４
１１まわり回転変位量として指令信号を発生させる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、　ｒ２ｎは台、■はこの台Ｑυ上を左右に
移動する左右移動台、Ｑはこの左右移動台上を前後に移
動する前後移動台、＠はこの前後移動台の上を上下に移
動する上下移動台、（ハ）はこの上下移動台＠の前後軸
まわりに回転する前後軸回転台、（至）はこの前後軸回
転台−の左右軸まわりに回軸する左右軸回転台、■はこ
の左右軸回転台の上下軸まわりに回転するグリッパであ
る。ここで回転台（ハ）（至）及びグリッパ（５）の回
転軸はこのグリッパ（２）の中心点で一点で交わるよう
に構成されているものとする。

このように構成されたマスタアームでは、操縦者の〃口
える力及びトルクにしたがって、移動台＠。

（ハ）、　Ｇ７４がそれぞれ運動可能な方向へ移動し、
また回転台（ハ）、＠とグリッパ（至）が、それぞれの
回転可能なまわりに回転する。このとき、移動台＠、（
ハ）。

Ｑ４の移動変位量はすなわち、グリッパ中心点の３軸座
標であり２回転軸（至）、（ホ）及びグリッパ＠の（ロ
）転変位置はすなわちグリッパの姿勢を表わすオイラー
角である。

したがって、ロボットアームの指令値として必要なグリ
ッパ＠の位置と姿勢が、３つの移動変位量と３つの回転
変位ｔを計測することでただちに得ることができ、［米
の装置で必要とされた複雑な演算が全て無用となる。

なお、上記実施例では移動台を左右９前後、上下の順に
構成したが、どのような組みあわせの順番でも同一の機
能が得られる。回転台についても同様である。また３つ
の移動軸は互いに直交するものとしたが、必ずしも直交
する必要はなく、互いに平行でなければよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、マスタアーム全３＃
１万回の移動台と３軸まわりの回転台とから構成したの
で９位置と姿勢の指令信号が、こしら移動台と回転台の
変位量で直接与えられ、何らＥｌ　４０な針Ｘを必要と
しないので装置が安１曲となり。

また速度の早い制御が０Ｔ能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるマスタアームを示す
斜視図、第２図は従来のマスタアームを示す図である。 」・・・台、■・・・左右移動台、＠・・・前後移動台
、ｃ！４・・上下移動台、四・・・前後回転台、＠・・
・左右回転台。 （５）・・・グリッパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボット腕の操作時に、操縦者が握るグリップと、この
   グリップがあらかじめ決められた範囲内で、任意の位置
   と姿勢とをとることができるための複数の回転又は並進
   が可能な機構と、これらの可動機構部の変化量を知るた
   めの検出器とを備えたマスタアームにおいて、上記機構
   として、互いに平行でない３軸方向の並進移動機構と、
   互いに平行でない３軸まわりの回転機構とから構成され
   たことを特徴とするマスタアーム。