JPS63150178A - マニピュレータ - Google Patents

マニピュレータ

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Publication number
JPS63150178A
JPS63150178A JP62247744A JP24774487A JPS63150178A JP S63150178 A JPS63150178 A JP S63150178A JP 62247744 A JP62247744 A JP 62247744A JP 24774487 A JP24774487 A JP 24774487A JP S63150178 A JPS63150178 A JP S63150178A
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JP
Japan
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link
shaft
opposite end
axis
supporting
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Application number
JP62247744A
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English (en)
Inventor
ディリップ・コーリ
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JIYOOJI NEISON SANDAA
Original Assignee
JIYOOJI NEISON SANDAA
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B25J17/0266—Two-dimensional joints comprising more than two actuating or connecting rods
    • 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
    • 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
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B2034/304—Surgical robots including a freely orientable platform, e.g. so called 'Stewart platforms'
    • 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
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はロボット工学に関連し、マニピュレータとロボ
ットに使用し、そしてマニピュレータにより支持された
加工素材あるいは工具の制御された運動を生じさせるの
に用いられるアクチュエータに関する。
従来の技術及びその問題点 ロボット工学分野で一般的に用いられ、加工素材あるい
は工具を支持するために用いられるタイプのマニピュレ
ータは、一般的に、固定されたあるいは可動の基板に始
まり、端と端とをつながれた関係で、連続的に一緒に連
結された複数の関節付のリンクを含んでいる。リンクの
各回動可能な連結部に１つづつ、お互いに対してのリン
クの運動をもたらすために、複数のアクチュエータが備
えられている。
マニピュレータによって支持された負荷あるいは工具が
、６個の自由度を備えて運動できるようなマニピュレー
タを作り出すためには、一般的にはそのマニピュレータ
は、端と端をつながれた関係で一緒に連結された複数の
リンクを含んでなり、お互いに対するリンクの運動を生
じさせるために多数のアクチュエータが備えられており
、その各アクチュエータはリンク間のそれぞれの連結部
でリンクの１つにより支持されている。
この構成の１つの特徴は、連続的に連結されたリンクを
支持するアクチュエータは、リンクの質量と共に他の全
てのアクチュエータの質量を支持することができなげれ
ばならず、１つのアクチュエータにより体験される慣性
は、その関節のある連鎖により支持された工具あるいは
負荷の慣性のみならず、リンクの慣性とそのアクチュエ
ータによって支持されているアクチュエータの慣性を含
むということである。
そのような関節付の連鎖が工具を支持するために用いら
れた場合には、その工具の位置は連続的に検知されねば
ならない。その先行技術によるマニピュレータ連鎖の他
の特徴は、関節付連鎖の端部におけるリンクの位置の計
算が、支持しているリンクとアクチュエータの各々の相
対的位置の連続的計算を必要とする。支持されているア
クチュエータのうちの１つとそれに関連したリンクの位
置の変化は、そのリンクにより支持されたアクチュエー
タとリンクの全ての位置の変化をもたらす。
したがって、位置が計算される時には、計算は連続的に
計算しなげればならず、最初に基準となるリンクの位置
の計算を、それからその最初のリンクに支持されている
リンクの位置を連続的に計算する。これらの計算は連続
して行なわねばならないので、その計算処理はマニピュ
レータの動きすなわち作動速度をそのマニピュレータに
より支持された工具の速度を制限する。
問題点を解決するための手段 本発明は、ロボット工学分野で使用されるマニピュレー
タに用いられる改良されたアクチュエータアセンブリを
提供する。本発明はロボット工学分野で用いられる改良
されたマニピュレータをも提供し、そのマニピュレータ
は加工素材あるいは工具を６個の自由度を備えた運動を
するように支持する手段を提供する。そのマニピュレー
タは、基板上に全てのアクチュエータが装置された状態
で組立てられ、これはマニピュレータの組立てを容易に
し、そのマニピュレータは同じ寸法及び重さの従来技術
のマニピュレータにより支持され得るよりも実質的に大
きい負荷を支持することができる。
より具体的には、本発明を具体化した改良されたアクチ
ュエータは、負荷あるいは工具を選択的な制御された運
動をするように支持するようになっている可動部材と、
両端部を有する第１のリンク手段とを含んだロボットの
ようなマニピュレータを含んでおり、その第１のリンク
手段の両端部の一方は可動部材を支持するためにその可
動部材に回動可能に連結され、第１のリンク手段の反対
側端部は軸方向軸線を含む。そのロボットのようなマニ
ピュレータは、基板上に装置されるようになっていて、
第１のリンク装置の反対側端部を、支持する回転式線型
アクチュエータをも備えており、そのアクチュエータは
、第１のリンク手段の反対側端部を軸方向軸線を・横切
る第２の１軸線の方向で運動するように支持する手段と
、第１のリンク手段のその反対側端部のその第２の軸線
回りの回動運動を生じさせる手段とを有している。
本発明を具体化した装置は、ロボットのようなマニピュ
レータで用いられ、軸方向軸線を有するシャフトと、そ
のシャフトのその軸線回ｌ′）の選択的な回転を生じさ
せる回転式アクチュエータをも含んでいる。両端部と、
先のシャフトの軸方向軸線を横切る軸方向軸線とを有す
るリンクも備えられている。そのリンクの両端の一方は
孔を有し、シャフトがその孔の中に収納された状態でシ
ャフトによって支持されている。そのリンクのその端部
は、シャフトの軸線方向てシャント上を摺動可能であり
、リンクはシャフトの回転に応答してシャフトと共に回
転可能である。回転式線型アクチュエータは、シャフト
の軸線方向でのシャフトに沿ってのリンクの選択的直線
運動を生じさせる手段をも備えており、その直線運動を
生じさせる手段であって、シャフトの軸線方向で可動で
ある伸長可能なピストンあるいはジャックシャフトを備
えている、直線運動を生じさせる手段と、そのピストン
をリンクの端部に作動可能に連結する手段とを含んでい
る。
（実施例） 第１図に、本発明を具体化し、工具１０を支持するため
に用いられる装置が図示されている。本発明を具体化し
たその装置は、多くのタイプの荷重、加工素材あるいは
工具を支持するために、多（の応用例で用い得ること、
そして図示の工具１０は単なる例示であることは、理解
されるであろう。装置は複数の回転式線型アクチュエー
タ１６を支持する基板１４を含み、その回転式線型アク
チュエータ１６は、各々リンクアセンブリ１８を支持し
ている。そのリンクアセンブリＩＳは、工具１０のよう
な負荷を支持するようになっているプラットホームすな
わち可動部材２０を支持している。
回転式線型アクチユエータ１６は、第２図により詳細に
図示され、各々はスプライン付シャフト２２を含み、そ
のシャフト２２ばその両端において一対の軸受２４によ
り支持されている。図示の構成では、その回転式線型ア
クチュエータ１６は、スプライン付シャフト２２の軸方
向の軸線が等辺三角形を形成するように、基板１４上に
支持されている。軸受２４は基板」４により固定して支
持され、スプライン付シャフト２２をその各々の中心軸
線の回りに回転するよう支持している。回転式アクチュ
エータ２６が各スプライン付シャフト２２の端部に連結
されて、そのスプライン付シャツ）・のその軸線回りの
制御された回転を生じさせる。スプライン付シャフトと
回転式アクチュエータ２６を支持する軸受２４は従来型
のものであり、詳細には図示されていない。
各リンクアセンブリ１８の下’Ａ　４部は、端部部材３
０を有する第１リンク２８を含み、その端部部材３０は
、スプライン伺シャツ）・２２を収納ずろ中心孔を含ん
でいる。端部部材３０の中心孔は、その端部部材３０が
スプライン伺シャフト２２の長さに沿って軸受２４の間
で自由に摺動できるが、（ｌ＋７） スプライン付シャフト２２のその軸方向軸線回りの回転
は、その結果としてのその軸方向軸線回りのリンク２８
の回動運動を生じさせるような形状を有している。
スプライン付シャフト２２の長さに沿って、リンク２８
の下側端部の選択的な摺動運動を生じ′さぜる手段が備
えられている。図示の構成においては、この手段は、伸
長可能な油圧式のピストン３４とシリンダ３６、及びピ
ストンロッド３４の端部に取付けられたスライド３８を
含んでいる。
スライド３８は、リンク２８の端部材３０の両側に位置
させられて、ピストンロツ）・３４の直線運動に応答し
たリンク２８の端部羽３０の併進運動を生じさせるよう
になっている一対のカラ４０を含んでいる。ピストン３
４とシリンダ３６は、それらの軸方向軸線がスプライン
伺シャフト２２の軸方向軸線に平行となるように、基板
１４により支持されている。スライド３８は種々の形状
を有することが可能であるが、図示の構成では、カラー
４０が一緒に一体的に結合され、それらは各々スプライ
ン付シャフト２２の外側直径より大きい直径を有し、ス
プライン付シャフト２２がカラーの孔４２内で自由に回
転できるようになっている。
しかしながら、ピストンロッド３４の運動はスプライン
付シャフト２２を取り囲むリンク２８の端部３０に伝え
られる。
図示の構成において、リンクアセンブリ１８の各々は、
その下端において従来型のヒンジジヨイント４６によっ
て、第１リンク部材２８の上側端に回動可能に連結され
ている一端を有する第２リンク部材４４をさらに含んで
いる。第２リンク部材４４の上側端は染−ル４５からな
り、プラットホーム２０にボール−ソケット接合部４８
により結合されている。プラットホーム２０は加工素材
または工具１０を支持するための上側面すなわち支持面
を含んでいる。
第１図に図示された本発明の実施例の作動時において、
３個のシリンダー３０は、スプライン付シャフト２２に
沿ってのそのシャフトの軸方向軸線方向での、３個のリ
ンク２８の各々の下側端部３０の独立した運動を生じさ
せることができる。
回転式アクチュエータ２６は同様に、スプライン付シャ
フト２２の独立した回転、そしてそれに伴なうリンク２
８のスプライン付シャフト２２の軸線回りの回動を生じ
させることができる。
そのような３個のリンク２８の下側端部の独立した運動
は、その結果としてのプラットホーム２０の運動をもた
らし、そのようなプラットホームの運動が、自由度６の
運動からなることが理解されるであろう。例えば、もし
プラットホーム２０が加工素材を把持する手段からなる
工具１０を支持しているならば、その３個の回転式線型
アクチュエータ１６の適切な作動は、そこで工具１０が
素材１０を把持することのできる位置への、プラットホ
ームの動きを最初に生じさせることができる。それに続
（その３個の回転式線型アクチュエータの作動は、それ
からそのプラットホームの運動と素材の第２の選択され
た位置への引渡しを生じさせることができる。プラット
ホームムは゛自由度６の運動をするように支持されてい
るので、その加工素材は、プラットホームを支持してい
るリンクアセンブリ１８の運動範囲内でいかなる選択さ
れた位置でも係合され、引渡しされることができる。
第１図に図示された構成の主たる利点の１つは、支持プ
ラットホーム２０が自由度６の運動を備え得ると同時に
、全ての回転式線型アクチュエータ１６が基板１４に固
定し得るということである。
全ての°アクチュエータが基板により支持され得るので
、またリンクアセンブリ１８は端と端をつないだ関係で
連続して一緒に連結されていないので、そしてリンクに
より連続的に支持されたアクチュエータ故に、アクチュ
エータの質量はリンクによっては支持されない。したが
って、リンク１８の強度とアクチュエータ１６により及
ぼされる力は、プラットホーム２０と、プラットホーム
により支持された加工素材を支持し動かすために働らき
、端と端をつながれた関係で、すなわち連続的に連結さ
れた複数のリンクとアクチュエータを支持するためには
用いられない。アクチュエータ１６の重量が規制される
必要がないので、従来型の既製のロークリアクチュエー
タ２６とピストン−シリンダアセンブリの使用が許され
る。
工具を支持するためのロボットのようなマニピュレータ
の構成における他の重要な特徴は、アクチュエータが工
具の位置の正確な制御を提供するよう適切に制御され得
るように、都合の良いことには工具の位置が迅速に計算
され得るということである。もしリンクとアクチュエー
タが、リンクがアクチュエータと端と端をつないで連結
される如く、連続的に連結されていると、リンクの連続
したアセンブリの一端における１つのリンクの位置の計
算は、先ずそのリンクを支持しているリンクの１つまた
はそれ以上のアクチュエータの全ての位置の計算を必要
とする。本発明を具体化し、第１図に図示されているマ
ニピュレータの構成においては、リンクとアクチュエー
タが連続的に連結されていないので、１つのアクチュエ
ータによって支持されているリンクの位置の計算は、そ
の１つのアクチュエータを支持している追加のアクチュ
エータの相対位置の連続的計算をさらに要すると七はな
い。
第３図に本発明を具体化した回転式線型アクチュエータ
の他の実施例が示されている。第２図に示さ扛た回転式
線型アクチュエータの構成においては、ブラケット３８
がリンク２８の回転をじゃまするので、υンク２８は３
６ｏ０より少ない角度で回転可能である。第３図に示さ
れた構成は第２図に示されたそれと同様の装置を示して
いるが、そこではリンク２８はスプライン付シャフト２
２の軸線の回りに自由に回転できる。
さらに詳細に述べると、第３図に示された構成では、ス
プライン伺シャフト２２ばその両端で一対の軸受２４に
より支持され、従来型の回転式アクチュエータ２６がス
プライン付シャフト２２の選択的に制御された回転を生
じさせるために備えられている。ピストンロッド３４と
シリンダ３Ｇは、ピストンロッド３４の延長線がスプラ
イン付シャフト２２の回転の軸線九乎行となるように、
装置されている。ピストンロット３４はクロスバ−３５
を支持し、一対の隔てられた平行ｆ、（ｏラド３フがク
ロスバー３５から延長し、スプライン付シャフト２２の
反対側に）７置されている。ロッド３７は各々リング３
９を支持する突出端部を有している。
リンク２８は、スプライン伺シャフトの長さ′に沿って
摺動し、スプライン付シャフトと共に回転するようにそ
のスプライン付シャフト」二に支持されたハブすなわち
スライド部材４１によって固定して支持されている。ハ
ブ４１はリング３９の半径方向内方に向かった部分を収
納する外周溝４３を備えている。溝４３は、ハブ４１と
リンク２８はスプライン付シャフトの軸線の回りに自由
に回転するが、しかしピストンロッド３４の伸長及び収
縮そしてそれに件な５１Ｊング３９の運動が、カラー４
１とリンク２８のスプライン伺シャフト２２の長さに沿
っての併進運動を生ずることとなるように、リング３９
を収納している。第３図に示された回転式線型アクチュ
エータの作動中、リンクは児全に３６０°回転可能であ
る。
第４図に、本発明を具体化した第２図及び３図に図示さ
れているタイプの一対の回転式線型アクチュエータを採
用したロボットのようなマニピュレータの他の実施例が
図式的に示されている。第４図に示された構成において
、一対の回転式線型アクチュエータ５０と５２が基板１
４によって固定して支持され、その回転式線型アクチュ
エータ５０と５２は各々第１図及び第２図に示されたも
のと似た構造を有している。第４図に示される装置も、
一対のリンクアセンブリ５６と５８により支持されたプ
ラットホーム５４を備えている。第１のリンクアセンブ
リ５６は、回転式線型アクチュエータ５０により支持さ
れた一端部と、円筒状ヒンジアセンブリすなわち円筒状
連結部６２によって第２リンク６４の一端に連結されて
いる他端部とを有する第１リンクを備えている。円筒状
ヒンジアセンブリ６２は、リンク６０と６４のお互に対
する相対的な蝶番された運動と、第２リンクの他のリン
ク部材６０に対するヒンジアセンブリ６２の回転の軸線
方向における軸方向運動ができるようにしている。第２
リンク６４の他端部はヒンジ６６により第３リンク６８
に連結され、その第３リンク６８はプラットホーム５４
に固着されている。円筒状ヒンジアセンブリ６２とヒン
ジ６６は、ロボットのようなマニピュレータで通常使用
されているタイプのものであり、単に図式的に示されて
いる。
第４図に示された実施例においては、第２リンクアセン
ブリは、回転式線型アクチュエータ５２に同定された一
端と、ボール−ソケット接合部７２によりプラノ（・ホ
ーム５４に結合された他端部とを有するリンク７０を含
んでいる。
第４図に示されるマニピュレータは、さらにリンク７４
に支持される工具１０を備え、そのリンク７４は回転式
アクチュエータ７６により支持されている。リンク７４
は軸方向軸線を有し、回転式アクチュエータ７６はリン
ク７４の軸方向「則線回りの選択的な回転を生じさせる
。回転式アクチュエータ７６は次にリンク７８により支
持され′、そのリンク７８は第２の回転式アクチュエー
タ８０により支持されている。回転式アクチュエータ８
０は、プラットホーム５４により支持されている。回転
式アクチュエータ７６と８０は、ロボットのようなマニ
ピュレータで普通に用いられているタイプの従来型の回
転式アクチュエータであって、図式的に示されている。
第４図に示されたロボットのようなマニピュレータは、
工具が６つの自由度を備えて動くことのできるように、
工具１０を支持していることが理解されるであろう。プ
ラットホーム５４は、２つの回転式線型アクチュエータ
５０により、そして４つの自由度を備えた運動をするよ
うに支持され、プラットホーム５４により支持された２
つの回転式アクチュエータ８０と７６が工具に２つの追
加の自由度を与える。
第５図乃至１４図は、本発明を具体化した回転式線型ア
クチュエータ８２を採用した複数のロボット的なマニピ
ュレータの構造を図示しており、そのマニピュレータは
各々３個の自由度を有する運動をするようにプラットホ
ームを支持している。
プラットホーム８４は、工具もしくは加工素材を支持し
て追加の３個の自由度を与えるための従来型のロボット
の手首（図示せず）を支持するために用いることができ
る。
第５図に示されるロボットのようなマニピュレータをよ
り具体的に参照すると、プラットホーム８４は一対のリ
ンクアセンブリ８６と８８により支持され、リンクアセ
ンブリ８６は第２図もしくは第３図に示されたタイプの
回転式線型アクチュエータ８２により支持された一端を
有するリンク９０を含んでいる。リンク９０の反対側端
部はヒンジ９４によりプラットホーム８４の片側に連結
されている。他方のリンクアセンブリ８８は、回転式ア
クチュエータ９８により支持された一端を有する第１リ
ンク９６を含んでなる。そのリンク９６の反対側端部は
、円筒状ヒンジアセンブリ１００により第２リンク１０
２に結合されている円筒状ヒンジアセンブリ１００は従
来型のものであり、第２リンク１０２のその軸方向軸線
回りの第１リンク９６に対する回転と共に、第２リンク
１０２のその軸方向軸線の向きでの第１リンク９６に対
する直線摺動運動を提供する。第２リンク１０２０反対
端部は、ボール−ソケット１０４によりプラットホーム
８４に結合されている。この構成は、プラットホーム８
４を３個の自由度を備えた制御された運動をするよう支
持する。
第６図は第５図に示された構造の他の組合せ例であり、
リンク９０がボール−ソケット接合部１０４によりプラ
ットホーム８４に結合されており、第２リンク１０２が
ヒンジ９４によりプラットホーム８４へ結合されている
。
第７図は第５．６図に示されたものに似た本発明の実施
例であるが、第２のリンクアセンブリ８８がプラットホ
ーム８４に固定された端部を有する。さらに、第１のリ
ンクアセンブリ８６は、ボール−ソケット接合１０４に
より一緒に連続的に結合された一対のリンク９０と９１
とを含んでなっている。第１リンク９０は、回転式線型
アクチュエータ８２により支持された一端と、ボール−
ソケット１０４により第２リンク９１に結合さく２９） れた反対側端部とを有する。第２リンク９１の反対側端
部はヒンジ９４によりプラットホーム８４に結合されて
いる。
第８図は第７図のマニピュレータに似ているが、第１の
リンクアセンブリ８６の第１及び第２リンク９０と９１
がヒンジ９４によって結合され、第２リンク９１はボー
ル−ソケットアセンブリ１０４によってプラットボーム
８４に結合されている。
第９図は第５図のマニピュレータに似ているが、第１リ
ンクアセンブリ８６のリンク９０はヒンジ９４によりプ
ラットホームに結合され、第２リンクアセンブリ８８の
第１及び第２リンク９６と１０２がボール−ソケットア
センブリ１０４により結合されている。
第１０図は第５乃至９図に示されたマニピュレータに似
ているが、リンク９０は回転式線型アクチュエータ８２
により支持され、反対側端部は円筒状接合部１００によ
りプラットホームに結合されている。
第１１図は、第５乃至１０図のマニピュレータに似てい
るが、第１のリンクアセンブリ８６は回転式線型アクチ
ュエータ８２により支持された第１リンクと、円筒状接
合部１００によりプラットホーム８４に結合された第２
リンクとを含んでいる。第１及び第２リンク９０と９１
はヒンジ９４により結合される。第２のリンクアセンブ
リ８８は、回転式アクチュエータ９８により支持される
一端と、ボールーンケット１．０４によりプラットホー
ム８４に結合された他端部を有するリンク９６よりなる
。
第１２図は第１１図のマニピュレータに似ているが、第
１リンクアセンブリ８６におけるヒンジ９４と円筒状接
合部１００との位置が交換されている。
；篤１３図は第５図のマニピュレータに似ているが、リ
ンク９０は円筒状接合対１００によりプラットホーム８
４に結合され、第２のリンクアセンブリ８８の第１及び
第２リンク９６と１０２はヒンジ９４により結合されて
いる。
第１４図は第６図のマニピュレータに似ているが、第２
のリンクアセンブリ８８の第２リンク１０２は第１の円
筒状対］、　ＯＯによりプラットホーム８５に結合され
、第２の円筒状対１０３により第１リンク９６に結合さ
れている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を具体化したマニピュレータの斜視図、 第２図は第１図のマニピュレータで具体化された回転式
線型アクチュエータの拡大図、第３図は第２図と同様の
図であるが、他の構造を有する回転式線型アクチュエー
タを示し、第４図は本発明の他の実施例を含んだマニピ
ュレータを図式的に示した図、 第５図乃至１４図は各々本発明の他の実施例を含んだマ
ニピュレータの図式的に示された図である。 １０　・工具　　１４・・・基板　　１６・・回転式線
型アクチュエータ　　］８・・・リンクアセンブリ２０
・・・プラットホーム　　２２・・・シャフト２６・・
回転式アクチュエータ　２８・・・第１リンク３４・・
ピストンロッド　　３６・・・シリンダ３８・・・スラ
イド　　４４・・・第２リンク図面の浄書（内容に変更
なし） １、事件の表示 昭和６２年特許願第２４７７４４号 ２、発明の名称 マニピュレータ ３、補正をする者 事件との関係　　　出　Ｌ頌　人 住所 氏　名　　ディリップ・コーリ　　　　　（外１名）４
、代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手
町ビル　２０６号室 ５、補正命令の日付　　昭和６２年１．２Ｊ３２２日　
（発送日）６、補正の対象

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基板により支持されるようになつており、選択的
    な制御された運動をするように負荷を支持するロボツト
    のようなマニピユレータにおいて、選択的な制御された
    運動をするように負荷を支持するようになつている可動
    部材と、 両端部を有する第１のリンク手段であつて、該第１のリ
    ンク手段の両端部の一端が、前記可動部材に回動可能に
    連結されて前記可動部材を支持し、前記第１のリンク手
    段の反対側端部が軸方向軸線を備えている、第１のリン
    ク手段と、 前記基板によつて支持されるようになつており、前記第
    １のリンク手段の反対側端部を支持する回転式線型アク
    チユエータであつて、該回転式線型アクチユエータは、
    前記第１のリンク手段の反対側端部を、前記軸方向軸線
    を横断する第２の軸線の方向で運動するように支持する
    回転式線型アクチユエータと、前記第１のリンク手段の
    反対側端部の、前記第２の軸線の回りの回動運動を生じ
    させる手段とを含んでいる回転式線型アクチユエータと
    からなることを特徴とするロボツトのようなマニピユレ
    ータ。
  2. （２）前記第１のリンク手段は、両端部を備えた第１の
    リンクと、第２のリンクとを含んでなり、前記第１のリ
    ンクの両端部の１つは前記可動部材に回動可能に連結さ
    れており、前記第２のリンクは、前記回転式線型アクチ
    ユエータによつて支持された一端部と、前記第１のリン
    クに回動可能に結合された反対側端部とを有する特許請
    求の範囲第１項記載のマニピユレータ。
  3. （３）前記ユニピユレータがさらに、両端部を有する第
    ２のリンク手段であつて、前記可動部材に回動可能に結
    合され前記第１のリンク手段の前記一端部から隔てられ
    ている一端部と、第２の軸方向軸線を有する反対側端部
    とを有する第２のリンク手段と、基板により支持される
    ようになつており、前記第２のリンク手段の反対側端部
    を支持する第２の回転式線型アクチユエータとを含んで
    なり、前記第２の回転式線型アクチユエータは、前記第
    ２のリンク手段の前記反対側端部を、前記第２のリンク
    手段の前記反対側端部の前記軸方向軸線を横切る第３の
    軸線の方向で運動するように支持する手段と、前記第２
    のリンク手段と前記反対側端部の、前記第３の軸線回り
    の回動運動を生じさせる手段とを含んでいる特許請求の
    範囲第１項記載のマニピユレータ。
  4. （４）前記マニピユレータがさらに、両端部を有する第
    ３のリンク手段であつて、その一端部が前記可動部材に
    回動可能に結合され、前記第１のリンク手段の前記一端
    部と、前記第２のリンク手段の前記一端部とから隔てら
    れており、他端部が軸方向軸線を有する第３のリンク手
    段と、基板により支持されるようになつており、第３の
    リンク手段の反対側端部を支持する第３の回転式線型ア
    クチユエータとを含んでなり、前記第３の回転式線型ア
    クチユエータは、前記第３のリンク手段の前記反対側端
    部を、前記第３のリンク手段の前記反対側端部の前記軸
    方向軸線を横切る第４の軸線の方向で運動するように支
    持する手段と、前記第３のリンク手段の前記反対側端部
    の、前記第４の軸線まわりの回動運動を生じさせる手段
    とを含んでいる特許請求の範囲第３項に記載のマニピユ
    レータ。
  5. （５）前記リンクの前記反対側端部を支持する手段が前
    記第２の軸線からなる軸方向軸線を有するシヤフトを備
    え、前記第１リンクアセンブリの前記反対側端部が前記
    シヤフトを収納する孔を有しており、前記第１リンクア
    センブリの前記反対側端部は前記シヤフトの長さに沿つ
    て運動するように前記シヤフト上に支持され、前記リン
    クアセンブリの反対側端部が前記シヤフトに該シヤフト
    と共に回転するように回転可能に固定されており、前記
    回転式線型アクチユエータはさらに、前記第１リンクア
    センブリの前記反対側端部の前記シヤフトの長さに沿つ
    ての直線運動を生じさせる手段を備えている特許請求の
    範囲第１項記載のマニピユレータ。
  6. （６）前記第１リンクの前記反対側端部の直線運動を生
    じさせる手段は、シリンダと該シリンダに収納される伸
    長可能なピストンロツドと、前記伸長可能なピストンロ
    ツドの運動に応答して前記リンクアセンブリの前記反対
    側端部の前記第２の軸線の方向での運動を生じさせるた
    めに、前記ピストンロツドを前記リンクアセンブリの前
    記反対側端部に作動可能に連結する手段とを含んでいる
    特許請求の範囲第５項記載のマニピユレータ。
  7. （７）前記リンクアセンブリの前記反対側端部の回動運
    動を生じさせる手段が、前記シヤフトの選択的な回転運
    動を生じさせるように前記シヤフトに連結された回転式
    線型アクチユエータを備えている特許請求の範囲第６項
    記載のマニピユレータ。
  8. （８）ロボツトのようなマニピユレータに用いる回転式
    線型アクチユエータにおいて、 軸方向軸線を有し、対向する両端部を有するシヤフトと
    、 前記軸方向軸線の回りの前記シヤフトの選択的な回転を
    生じさせる手段と、 両端部と前記シヤフトの前記軸方向軸線を横切る軸方向
    軸線を有するリンクであつて、該リンクの前記両端部の
    一方は孔を有し、前記リンクの両端部の前記一方は前記
    シヤフトが前記孔の中に収納された状態で前記シヤフト
    により支持され、前記リンクの両端部の前記一方は前記
    シヤフトの前記軸方向軸線の方向で前記シヤフト上で摺
    動可能となつているリングであり、前記シヤフトの回転
    に応答して前記シヤフトと共に回転可能となつているリ
    ンクと、 前記シヤフトの前記軸方向軸線の方向での前記シヤフト
    に沿つての前記リンクの選択的直線運動を生じさせる手
    段であつて、前記シヤフトの前記軸方向軸線の方向で可
    動な伸長可能なピストンロツドと、 前記ピストンを前記リンクの前記端部に作動可能に連結
    する手段とを備えているような直線運動を生じさせる手
    段、 とからなることを特徴とする回転式線型アクチユエータ
    。
  9. （９）前記ピストンを前記リンクに連結するための前記
    手段が、前記ピストンロツドに取付けられて前記ピスト
    ンロツドと共に運動するスライドを含んでおり、該スラ
    イドが前記リンクの片側に係合可能な第１の部材と、前
    記リンクの反対側に係合可能な第２の部材とを含んでい
    る、特許請求の範囲第８項記載のアクチユエータ。
  10. （１０）前記シヤフトはスプライン付シヤフトであり、
    前記リンクの前記両端部の前記一方は前記スプライン付
    シヤフト上に支持されて、前記スプライン付シヤフト上
    に支持されて、前記スプライン付シヤフトの長さに沿つ
    て摺動可能な運動をする、特許請求の範囲第８項記載の
    アクチユエータ。
  11. （１１）前記シヤフトの選択的な回転を生じさせる手段
    は、前記シヤフトに作動可能に連結された回転式アクチ
    ユエータを含んでいる、特許請求の範囲第８項記載のア
    クチユエータ。
  12. （１２）基板によつて支持されるようになつており、負
    荷を選択的な制御された運動をするように支持するロボ
    ツトのようなマニピユレータにおいて、負荷を選択的な
    制御された運動をするように支持するようになつている
    可動部材と、 両端部を有する第１のリンク手段であつて、該第１のリ
    ンク手段の前記両端部の一方は前記可動部材を支持する
    ために前記可動部材に回動可能に連結され、前記第１の
    リンク手段の反対側端部は軸方向軸線を含んでいるよう
    な、第１のリンク手段と、 基板によつて支持されるようになつており、前記第１の
    リンク手段の反対側端部を支持する回転式線型アクチユ
    エータであつて、前記第１のリンク手段の前記反対側端
    部を前記軸方向軸線を横切る第２の軸線の方向で運動す
    るように支持する手段と、 前記第１のリンク手段の前記反対側端部の前記第２の軸
    線回りの回動運動を生じさせる手段とを含んでいる回転
    式線型アクチユエータと、両端部を有する第２のリンク
    手段であつて、前記可動部材を支持するために前記可動
    部材に連結された第１のリンクと、前記第１のリンクを
    支持する第２のリンクと、前記第１のリンクと第２のリ
    ンクを結合する手段と、 前記第２のリンクを支持する第３のリンクと、前記第２
    のリンクが前記第３のリンクに対して並進運動できるよ
    うに前記第２のリンクを前記第３のリンクに作動可能に
    結合する手段とを含み、前記第３のリンクは第２の軸方
    向軸線を有している、第２のリンク手段と、 基板により支持されるようになつており、前記第３のリ
    ンクを支持する第２の回転式線型アクチユエータであつ
    て、前記第３のリンクを前記第３のリンクの前記軸方向
    軸線を横切る第３の軸線の方向で運動するように支持す
    る手段と、前記第３のリンクの前記第３の軸線回りの回
    動運動を生じさせる手段とを含んでいる第２の回転式線
    型アクチユエータ、とからなることを特徴とするロボツ
    トのようなマニピユレータ。
  13. （１３）基板により支持されるようになつており、負荷
    を選択的な制御された運動をするように支持するロボツ
    トのようなマニピユレータにおいて、負荷を選択的な制
    御された運動をするように支持する可動部材と、 両端部を有する第１のリンク手段であつて、前記両端部
    の一方が前記可動部材を支持するように前記可動部材に
    結合されており、前記両端部の他方が軸方向軸線を有し
    ている第１のリンク手段と、基板によつて支持されるよ
    うになつており、前記第１のリンク手段と前記両端部の
    前記他方を支持する回転式線型アクチユエータであつて
    、前記第１のリンク手段の前記反対側端部を前記軸方向
    軸線を横切る第２の軸線の方向で運動するように支持す
    る手段と、前記第１のリンク手段の前記反対側端部の前
    記第２の軸線回りの回動運動を生じさせる手段とを含ん
    でいる回転式線型アクチユエータと、 両端部を有する第２のリンク手段であつて、該第２のリ
    ンク手段の両端部の一方が前記可動部材を支持し、前記
    両端部の他方が軸方向軸線を有している、第２のリンク
    手段と、 前記第２のリンク手段の前記両端部の前記他方の、前記
    第２のリンク手段の両端部の前記軸方向軸線回りの選択
    的な回転を生じさせる回転式アクチユエータとからなる
    ことを特徴とするロボツトのようなマニピユレータ。
JP62247744A 1986-09-30 1987-09-30 マニピュレータ Pending JPS63150178A (ja)

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US913523 1986-09-30

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