WO2011114723A1 - パラレルリンクロボット、および、パラレルリンクロボットの教示方法 - Google Patents

パラレルリンクロボット、および、パラレルリンクロボットの教示方法 Download PDF

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WO2011114723A1
WO2011114723A1 PCT/JP2011/001535 JP2011001535W WO2011114723A1 WO 2011114723 A1 WO2011114723 A1 WO 2011114723A1 JP 2011001535 W JP2011001535 W JP 2011001535W WO 2011114723 A1 WO2011114723 A1 WO 2011114723A1
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WO
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parallel link
base
link robot
movable body
suspension means
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PCT/JP2011/001535
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久保 泰康
聡 勝木
末藤 伸幸
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0258Two-dimensional joints
    • B25J17/0266Two-dimensional joints comprising more than two actuating or connecting rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0008Balancing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1615Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • B25J9/1623Parallel manipulator, Stewart platform, links are attached to a common base and to a common platform, plate which is moved parallel to the base
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305Robotic arm

Definitions

  • the present invention relates to a mechanism of a robot mainly for industrial use.
  • the present invention relates to a parallel link robot having a structure in which a plurality of arms connect between a base for fixing a robot and a movable body to which an action member such as an end effector is attached.
  • the parallel link robot is composed of a fixed plate as a base for fixing the robot, a movable plate as a movable body to which an action member such as an end effector is attached, and a link mechanism connecting these members.
  • the link mechanism comprises an arm and a rod.
  • the arm is attached to the fixed plate so as to pivot in a unique plane about one unique axis.
  • the rod and the arm are connected by a bearing (joint) that freely pivots in the space, such as a ball joint.
  • Each arm and rod can be changed in position and attitude in space while being coupled and restrained by the movable plate.
  • the position and attitude of the movable plate can be controlled by controlling the arm rotational position with a drive means such as a motor.
  • a drive means such as a motor.
  • the position where the arm and the rod are in a straight line is unstable in attitude control, so the arm and the rod often take the form of projecting outward as viewed from the fixed plate.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of the parallel link robot of Patent Document 1. As shown in FIG. In FIG. 12, in the parallel link robot 1, the fixed plate 2 and the movable plate 3 are coupled by an arm 4. The parallel link robot 1 controls the position and attitude of the arm 4 to control the automatic operation of the movable plate 3.
  • An object of the present invention is to solve such conventional problems and to realize a parallel link robot that intuitively realizes appropriate and high-precision teaching, and a teaching method of the parallel link robot.
  • a parallel link robot connects a base, a movable body disposed vertically below the base, the base and the movable body, and the base and the movable body. And at least three link mechanisms having joints disposed between them, and a drive source provided on the base and causing each of the link mechanisms to bend at the joints to move the movable body relative to the base.
  • a parallel link robot including: a suspension means for connecting the base body and the movable body and applying a force against gravity by expansion and contraction to the movable body.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a parallel link robot according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic side view of the parallel link robot according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of a parallel link robot according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic side view of the parallel link robot in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of a parallel link robot according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic side view of a parallel link robot according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view for explaining the force relationship at the time of tilting of the tilting mechanism in the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a parallel link robot according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic side view of the parallel link robot according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of a parallel link robot according to a second embodiment
  • FIG. 8 is a diagram showing a mechanical unit and a functional unit of a parallel link robot according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view schematically showing a state of detection of engagement between the first engagement portion and the second engagement portion in the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing another detection state of the engagement between the first engagement portion and the second engagement portion in the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the teaching method.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of the parallel link robot of Patent Document 1. As shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a parallel link robot according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic side view of the parallel link robot according to the first embodiment.
  • the main part of the portion which can not be seen on the back side of the fixing plate as an example of the base is shown by a broken line.
  • the arm and rod by the side of the back of a paper surface are abbreviate
  • action members such as a fixing plate 12 as an example of a base for fixing the robot body and an end effector (for example, a working robot hand) are attached
  • a movable plate 13 as an example of a movable body, and three link mechanisms connecting between the fixed plate 12 and the movable plate 13 are provided.
  • the link mechanism comprises an arm 14 and a rod 15 and a joint, respectively. Although the arm 14 and the rod 15 are connected by a joint, the joint is not shown in FIGS. 1 to 6. The bent portion between the arm 14 and the rod 15 corresponds to a joint.
  • the arm 14 is attached to the fixed plate 12 so as to pivot in a unique plane about one unique axis.
  • the rod 15 and the arm 14 are coupled by a joint (bearing) that freely pivots in the space, such as a ball joint. Further, the rod 15 and the movable plate 13 are coupled by a bearing such as a ball joint which freely pivots in the space. Each arm 14 and rod 15 can be changed in position and attitude in the space while being restrained in position and attitude by the movable plate 13.
  • the position and attitude of the movable plate 13 are controlled by controlling the rotational position of the arm 14 with a drive source 16 such as a motor in the fixed plate 12.
  • a drive source 16 such as a motor in the fixed plate 12.
  • each link mechanism is provided with the drive source 16.
  • a drive source 16 is provided for each set of arms 14 and rods 15, and in this parallel link robot 10, six drive sources 16 are present. The number of drive sources 16 may be three depending on the configuration.
  • the parallel link robot 10 is provided with a control device 90 as shown in FIG. 1 as a functional configuration.
  • the control device 90 is a device that controls the drive of the parallel link robot 10 as an example of the mechanical configuration, and includes a power supply unit 101, a storage unit 103, and a control unit 104.
  • the power supply unit 101 includes a power system power supply unit that supplies power to the drive source 16 and the brake 18, and a signal system power supply unit that supplies power to the detection unit 41 and the like.
  • the storage unit 103 is a processing unit that stores an operation state of the movable plate 13 moved by a worker's hand or the like as operation information by receiving signals from joints or an encoder provided in the drive source 16. .
  • the control unit 104 is a processing unit that controls the drive source 16 based on the operation information stored in the storage unit 103 to operate the mechanical unit of the parallel link robot 10.
  • the parallel link robot 10 further includes a suspension unit 17 by connecting the fixed plate 12 and the movable plate 13.
  • the suspension means 17 applies a force against gravity to the movable plate 13 by expansion and contraction of the suspension means 17.
  • the suspension means 17 comprises a constant load spring and a wire.
  • the suspension means 17 has, at one end thereof, a hook 17a as an example of a second engaging portion that is detachable from the hook fixing portion 13a as an example of the first engaging portion provided on the movable plate 13.
  • the suspension means 17 is set so that the movable plate 13 is slightly pulled vertically upward through the wire by the biasing force of the constant load spring.
  • the suspension means 17 causes the wire to be unrolled or wound by the constant load spring, thereby always moving The plate 13 can be held hollow.
  • “to slightly pull vertically upward” means that the weight of the movable plate 13 is apparently zero due to the biasing force of the constant load spring, or the weight of the movable plate 13 is apparently reduced. .
  • the fixed plate 12 and the movable plate 13 may always be connected regardless of teaching.
  • the hook 17a for attaching and detaching the suspension means 17 to the movable plate 13 is not necessary, and the suspension means 17 is directly fixed to the hook fixing portion 13a.
  • the suspension means 17 can not be removed at the time of operation, but the possibility of detachment of the hook 17a in an unexpected situation is reduced. Therefore, when fixed directly, hollow holding of the movable plate 13 by the suspension means 17 becomes more stable.
  • the internal mechanism of the suspension means 17 may be a combination of a pulley and a weight (balance weight) as well as a structure with a constant load spring.
  • the movable plate 13 can be moved by a light hand with a light force even when the drive source 16 on the fixed plate 12 side is powered off (non-driven state). It can. This is because the movable plate 13 is suspended from the fixed plate 12 by the suspension means 17.
  • the movable plate 13 when the load applied to the movable plate 13 is 1 kg including the end effector, the movable plate 13 can be balanced in the vertical direction and can be held hollow by using a constant load spring which is pulled by a force of 1 kgf.
  • the parallel link robot 10 according to the first embodiment enables hollow holding of the movable plate 13 by connecting the movable plate 13 to the fixed plate 12 using the suspension means 17 having a constant load spring or the like inside. Do. This makes it possible to manually move the movable plate up, down, front, back, left, and right with extremely light force while securing safety. Therefore, the parallel link robot 10 according to the first embodiment can intuitively perform subtle position and motion teaching, and anyone can easily perform teaching work.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of a parallel link robot according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic side view of the parallel link robot according to the second embodiment.
  • the main part of the portion which can not be seen on the back side of the fixing plate as an example of the base is shown by a broken line.
  • the arm and rod by the side of the back of a paper surface are abbreviate
  • the parallel link robot 20 according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the parallel link robot 20 is provided with a slide mechanism that allows the fulcrum at which the suspension means 17 is attached to the fixed plate 12 to move within the surface of the fixed plate 12.
  • the slide mechanism 24 of the parallel link robot 10 according to the second embodiment includes the mover 21 attached to the suspension means 17 and the slide rail 22 in which the mover 21 slides in the direction of the arrow 25a (radius) in the fixed plate 12 surface. Is equipped.
  • the slide mechanism 24 is attached to the fixed plate 12 from the rotation shaft 23 so that the slide rail 22 rotates with respect to the fixed plate 12.
  • the slide mechanism 24 including the mover 21 and the slide rail 22 is rotatable about the rotation shaft 23 in the direction of the arrow 25 b.
  • the slide mechanism 24 even when the movable plate 13 is moved in the horizontal plane by rotatably attaching the slide mechanism 24 to the fixed plate 12 with the rotation shaft 23 as a center in this manner, It is possible to move the mover 21 substantially vertically above the hook fixing portion 13a.
  • the mechanism of the first embodiment described above is effective in preventing the movable plate 13 from hanging down vertically.
  • a centripetal force acting on the movable plate 13 toward the central axis 26 of the fixed plate 12 acts.
  • the mechanism of the second embodiment has the effect of suppressing this force with a simple configuration. This is because, as the movable plate 13 moves away from the central axis 26, the hook fixing portion 13a of the movable plate 13 also moves away from the central axis 26, and the mover 21 slides following the movement of the hook fixing portion 13a. It is because 22 rotates.
  • the configuration of the second embodiment it is possible to suppress the force in the direction of the central axis 26 of the movable plate 13 which can not be handled by the configuration of the first embodiment described above, and to hold the movable plate 13 hollow. Therefore, compared to the first embodiment described above, in particular, when the movable plate 13 is moved to teach the operation, it is possible to obtain a lighter feeling of operation.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of a parallel link robot according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic side view of the parallel link robot according to the third embodiment.
  • the main part of the portion which can not be seen on the back side of the fixing plate as an example of the base is shown by a broken line.
  • the arm and rod by the side of the back of a paper surface are abbreviate
  • the parallel link robot 30 of the third embodiment is the same as the above-described second embodiment in that the slide mechanism 24 in the above-described second embodiment includes the slide inclining mechanism 33 attached to the fixed plate 12 via the inclining mechanism. It differs from Form 2. As the mover 21 moves to the peripheral portion (outer edge portion) of the fixed plate 12 by the slide tilt mechanism 33, the distance between the mover 21 and the fixed plate 12 increases. Here, “the distance between the mover 21 and the fixed plate 12 is increased” means that the shortest distance between the mover 21 and the movable plate 13 is reduced.
  • the slide tilt mechanism 33 is configured of a mover 21, a slide rail 22, a rotation shaft 23, a rotation member 31, and a spring 32.
  • the rotation member 31 is a member that is integrated with the slide rail 22 and rotates around the rotation shaft 23 in the direction of the arrow 25 b.
  • the spring 32 is a spring interposed between the slide rail 22 and the rotating member 31. As the mover 21 moves away from the vicinity of the rotary shaft 23, the spring 32 extends and the slide tilt mechanism 33 tilts.
  • FIG. 7 is a view schematically showing a portion of the slide inclining mechanism 33, the movable plate 13 and the suspension means 17 of the third embodiment which is necessary for the explanation of this force relationship.
  • Fd is a gravity generated on the movable plate 13
  • Fs is a centripetal force generated on the movable plate 13
  • T is a tension between the movable plate 13 and the suspension means 17.
  • k is a spring multiplier of the spring 32
  • r is a mounting distance of the spring 32 (a distance between the rotating shaft 23 and the spring 32)
  • L is a distance from the rotating shaft 23 to the moving element 21
  • is a slide rail 22 and a rotating member It is an angle of 31 degrees.
  • postures 34a, 34b, 34c and 34d changes in the posture of the suspension means 17 are referred to as postures 34a, 34b, 34c and 34d.
  • the movable plate 13 changes the position to the left and right (at the position of the posture 34a or the posture 34c), the distance to the spring 32 becomes short. Therefore, the posture 34a changes to the posture 34b (or the posture 34c to the posture 34d), and the balance is settled.
  • the movable plate 13 can be held in the hollow, so the force for driving the movable plate 13 can be small, and robot operation teaching can be easily performed. It becomes possible. That is, if the movable plate 13 is held hollow and can be moved with a slight force, it is possible to intuitively perform appropriate operation teaching while performing subtle force adjustments.
  • the teaching position is appropriately recorded by reading an encoder signal or the like. In order to operate the movable plate 13 directly with a slight force, for example, the following methods 1 to 3 can be adopted as appropriate.
  • a method 2 there is a method of using a low inertia moment type up to about 2 ⁇ 10 ⁇ 3 kg ⁇ m 2 as a motor for driving an arm.
  • the driving force in the operation of the parallel link robot can be reduced, and a faster operation and a smaller motor can be realized.
  • FIG. 8 is a view showing a parallel link robot and a control device of the parallel link robot according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the parallel link robot 40 shown in the figure includes a fixed plate 12 as an example of a base, a movable plate 13 as an example of a movable body, a drive source 16, a link mechanism 11, a suspension means 17, an end effector, etc. An action member 19 is provided.
  • the parallel link robot 40 includes six sets of link mechanisms 11. Each link mechanism 11 includes an arm 14, a joint 27, and a rod 15. Each rod 15 is connected to the movable plate 13 via a bearing 35.
  • the drive source 16 is configured by a servomotor, and further includes a brake 18 capable of fixing a rotation shaft of the motor in a servo-off state (state where the power of the servomotor is turned off). Although only one drive source 16 is described in FIG. 8, six fixed drive sources 16 are provided on the fixed plate 12 corresponding to each link mechanism 11, and each drive source 16 is provided. Each has a brake 18 provided.
  • An action member 19 such as an end effector is attached to the lower surface of the movable plate 13.
  • the parallel link robot 40 includes a hook fixing portion 13a as an example of a first engaging portion, a hook 17a as an example of a second engaging portion, a first engaging portion, And detection means 41 for detecting an engagement state with the two engagement portions.
  • the parallel link robot 40 is provided with a control device 100 as shown in FIG. 8 as a functional configuration.
  • the control device 100 is a device that controls the drive of the parallel link robot 40 as an example of the mechanical configuration, and includes a power supply unit 101, a detection unit 102, a storage unit 103, and a control unit 104.
  • the power supply unit 101 includes a power system power supply unit that supplies power to the drive source 16 and the brake 18, and a signal system power supply unit that supplies power to the detection unit 41 and the like.
  • the detection unit 102 is a processing unit that receives a signal transmitted from the detection unit 41, determines whether the hook fixing unit 13a and the hook 17a are engaged, and transmits a signal indicating any of them. .
  • the detection means 41 detects that the hook fixing portion 13a and the hook 17a are engaged based on the presence or absence of electrical continuity. Specifically, when the hook fixing portion 13a and the hook 17a are engaged, a closed circuit is formed by the rod 15, the movable plate 13, the suspension unit 17 and the detection unit 41. The detection means 41 detects that a current is flowing in the closed circuit, and detects that the hook fixing portion 13a and the hook 17a are engaged (in an engaged state). Conversely, if no current flows in the closed circuit, it is detected that the hook fixing portion 13a and the hook 17a are not engaged.
  • a wire as an example of connection means for connection between the detection means 41 and the hook fixing portion 13a can be handled in the same manner as a normal parallel link robot by embedding it in the arm 14 and the rod 15. With the configuration as shown in FIG. 9, although there is a restriction on the device configuration, the engagement can be detected without providing a separate movable mechanism.
  • a micro switch that mechanically (mechanically) detects the engagement between the hook fixing portion 13a and the hook 17a and converts the detection state into an electric signal. It is also possible to use a switch such as. However, in this case, mechanical failure of the microswitch needs to be considered.
  • the storage unit 103 is a processing unit that stores the operation state of the movable plate 13 moved by the operator's hand or the like as operation information by receiving a signal from the joint 27 or an encoder provided in the drive source 16. is there.
  • the control unit 104 is a processing unit that controls the drive source 16 based on the operation information stored in the storage unit 103 to operate the mechanical unit of the parallel link robot 40.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a teaching method of the parallel link robot.
  • the power of the drive source 16 is turned off by the power system power supply unit of the power supply unit 101 to turn off the servo, and the brake 18 is applied to the drive source 16 (s201).
  • the notification method is not particularly limited, it is notified by a sound, a display light, presentation on a control screen, or the like.
  • the detection unit 102 transmits information that the engagement is detected to the power supply unit 101 or the like (S203: Y) .
  • the detection means 41 does not detect the engagement of the hook fixing
  • the operating state of the movable plate 13 operated by the worker is transmitted to the storage unit 103 by the encoder provided in the drive source 16 or the joint 27 or the like, and the storage unit 103 stores the signal from the encoder as operation information. Do.
  • control unit 104 controls the parallel link robot 40 based on the operation information stored in the storage unit 103. It will be in the state which can control a mechanism part.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • another embodiment realized by arbitrarily combining the components described herein and excluding some of the components may be used as an embodiment of the present invention.
  • the present invention also includes modifications obtained by applying various modifications to those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, that is, the meaning described in the claims with respect to the above embodiment.
  • implementing a program for causing a computer to execute each process included in the teaching method also corresponds to the implementation of the present invention.
  • implementing a recording medium on which the program is recorded also falls within the practice of the present invention.
  • the present invention can effectively improve the speed of operation or provide a direct sense of instruction when teaching the operation of a parallel link robot. Therefore, the usability at the time of operation teaching of a parallel link robot is raised.

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Abstract

 パラレルリンクロボット(10)は、可動体(13)の中央部もしくは周辺部と、基体(12)の中央部もしくは周辺部とを、定荷重バネなど伸縮性のある懸架手段(17)を用いて繋ぎ、可動体(13)の中空保持を可能とする。

Description

パラレルリンクロボット、および、パラレルリンクロボットの教示方法
 本発明は、産業用途を主とするロボットの機構に関するものである。中でも、ロボットを固定する基体と、エンドエフェクタなどの作用部材が取り付けられる可動体との間を、複数のアームで連結した構造を持つパラレルリンクロボットに関するものである。
 パラレルリンクロボットは、ロボットを固定する基体としての固定プレート、エンドエフェクタなどの作用部材が取り付けられる可動体としての可動プレート、これらの間を連結するリンク機構で構成される。リンク機構はアーム及びロッドを備えている。アームは、固定プレートに対して、固有の1軸周りに固有の面内を旋回するよう取り付けられている。ロッドとアームとは、ボールジョイントなど空間内を自由旋回する軸受(関節)で結合されている。各々のアーム、ロッドは、可動プレートで結合、拘束されながら、空間内で位置、姿勢を変えることができる。アーム回転位置をモータなどの駆動手段で制御することによって、可動プレートの位置や姿勢を制御することができる。一般的に、アームとロッドが一直線上になる位置は、姿勢制御が不安定となるため、アーム、ロッドは、固定プレートから見て外側へ張り出す形態をとることが多い。
 パラレルリンクロボットとして、6軸のモータを独立制御することによって、可動プレート面を6自由度制御する方式などが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 図12は、特許文献1のパラレルリンクロボットの概略斜視図である。図12において、パラレルリンクロボット1は、固定プレート2と可動プレート3とをが、アーム4で結合されている。パラレルリンクロボット1は、このアーム4の位置や姿勢を制御して、可動プレート3の自動動作を制御する。
 このようなパラレルリンクロボット1に対し、可動プレート3の自動動作を教示するための動作教示方法として、教示用の操作盤などを用いて可動プレート3を制御する方法や、シミュレータソフトウェアを用いて擬似的に教示する方法が提案されている。
特開平6-270077号公報
 しかしながら特許文献1のパラレルリンクロボットでは、操作盤等を用いて可動プレート3を制御する場合、微妙な力加減が分りづらく、直感的に適切な教示が行えないという課題がある。それに対し、可動プレート3に直接触れて人の手で教示するダイレクト教示という方法も提案されているが、安全のためにサーボの電源を切ると、可動プレート3やアーム4の荷重1kg程度がそのまま人の手にかかることになる。可動プレート3やアーム4の荷重1kg程度がそのまま人の手にかかると、人の手で連続して教示するには重く、これを人の手で保持しながらの教示作業は、疲労が多くなるという課題がある。このように、従来のパラレルリンクロボットでは、直感的に適切かつ高精度な教示ができないという課題がある。
 本発明は、このような従来の課題を解決し、直感的に適切かつ高精度な教示を実現するパラレルリンクロボット、および、パラレルリンクロボットの教示方法を実現することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明のパラレルリンクロボットは、基体と、前記基体の鉛直下方に配置された可動体と、前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置された少なくとも三つのリンク機構と、前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えたパラレルリンクロボットであって、前記基体と前記可動体とを繋ぎ、伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加する懸架手段を備えた、ことを特徴とする。
 以上のように、本発明によれば、適切かつ高精度な教示を直感的に行うことが可能な、パラレルリンクロボット、および、パラレルリンクロボットの教示方法を実現することができる。
図1は、本発明の実施の形態1におけるパラレルリンクロボットの概略斜視図である。 図2は、本実施の形態1におけるパラレルリンクロボットの概略側面図である。 図3は、本発明の実施の形態2におけるパラレルリンクロボットの概略斜視図である。 図4は、本実施の形態2におけるパラレルリンクロボットの概略側面図である。 図5は、本発明の実施の形態3におけるパラレルリンクロボットの概略斜視図である。 図6は、本実施の形態3におけるパラレルリンクロボットの概略側面図である。 図7は、本実施の形態3における傾斜機構の傾斜時の力関係を説明するための模式図である。 図8は、本発明の実施の形態4におけるパラレルリンクロボットの機構部と機能部とを示す図である。 図9は、本実施の形態4における第一係合部と第二係合部との係合の検出状態を模式的に示す図である。 図10は、本実施の形態4における第一係合部と第二係合部との係合の他の検出状態を模式的に示す図である。 図11は、教示方法を示すフローチャートである。 図12は、特許文献1のパラレルリンクロボットの概略斜視図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同じ作用や機能を備える構成には同じ符号を付して、説明を省略する場合がある。
 (実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1のパラレルリンクロボットの概略斜視図である。図2は、本実施の形態1のパラレルリンクロボットの概略側面図である。なお、図1において、基体の一例としての固定プレートの裏側で見えない部分については、その主要部分を破線にて図示している。また、図2において、紙面の奥側のアーム及びロッドは、図示を省略している。
 図1、図2において、本実施の形態1のパラレルリンクロボット10は、ロボット本体を固定する基体の一例としての固定プレート12、エンドエフェクタ(例えば、作業用ロボットハンド)などの作用部材が取り付けられる可動体の一例としての可動プレート13、固定プレート12と可動プレート13との間を連結する三つのリンク機構を備えている。リンク機構は、それぞれアーム14およびロッド15と関節とを備える。なお、アーム14とロッド15とは関節により接続されているが、図1~図6において、この関節の図示は省略している。なお、アーム14とロッド15との間の屈曲部が関節に相当する。
 アーム14は、固定プレート12に対して、固有の1軸周りに固有の面内を旋回するよう取り付けられている。
 ロッド15とアーム14とは、ボールジョイントなど空間内を自由旋回する関節(軸受)で結合されている。また、ロッド15と可動プレート13とは、ボールジョイントなど空間内を自由旋回する軸受で結合されている。各々のアーム14、ロッド15は、可動プレート13にその位置および姿勢を拘束されながら、空間内で位置および姿勢を変えることができる。
 本実施の形態1の場合、固定プレート12内のモータなどの駆動源16でアーム14の回転位置を制御することによって、可動プレート13の位置および姿勢を制御する。駆動源16は、図では1つしか図示していないが、本実施の形態では各リンク機構にそれぞれ駆動源16が設けられている。具体的には、各々のアーム14、ロッド15の組毎に駆動源16を設けており、このパラレルリンクロボット10には、六つの駆動源16が存在する。なお、駆動源16は、構成によっては三つにすることも可能である。
 さらに、パラレルリンクロボット10は、機能構成として図1に示すように、制御装置90を備えている。制御装置90は、機構構成の一例としてのパラレルリンクロボット10の駆動を制御する装置であり、電源部101と、記憶部103と、制御部104とを備えている。
 電源部101は、駆動源16やブレーキ18に電力を供給するパワー系電源部と、検知手段41などに電力を供給する信号系電源部とを備えている。
 記憶部103は、作業者の手などによって動かされた可動プレート13の動作状態を、関節や、駆動源16に設けられたエンコーダからの信号を受信することにより動作情報として記憶する処理部である。
 制御部104は、記憶部103に記憶された動作情報に基づき駆動源16を制御してパラレルリンクロボット10の機構部を動作させる処理部である。
 また、一般に、アーム14とロッド15が一直線になる位置は、可動プレート13の姿勢制御が不安定となるため、パラレルリンクロボット10を鉛直上側から見て、アーム14およびロッド15が固定プレート12の外側へ張り出す形態をとることが多い。
 本実施の形態1のパラレルリンクロボット10は、さらに、固定プレート12と可動プレート13とを結び、懸架手段17を備える。この懸架手段17は、可動プレート13に対し、重力に抗する力を懸架手段17の伸縮により付加するものである。本実施の形態の場合、懸架手段17は、定荷重バネとワイヤーを備えている。さらに、懸架手段17は、その一端に、可動プレート13に設けられる第一係合部の一例としてのフック固定部13aに着脱自在な第二係合部の一例としてのフック17aを有する。このフック17aによって、固定プレート12と可動プレート13とを繋ぐことで、懸架手段17は、可動プレート13を着脱可能に中空保持することができる。懸架手段17は、静止状態においても、定荷重バネの付勢力により、ワイヤーを介して可動プレート13を鉛直上側に若干引張っているように、設定されている。また、懸架手段17は、可動プレート13を移動させることにより可動プレート13と固定プレート12との距離が変わると、定荷重バネによってワイヤーが巻き出されたり巻き取られたりして伸縮し、常に可動プレート13を中空に保持などすることができる。ここで、「鉛直上側に若干引張る」とは、定荷重バネの付勢力により可動プレート13の重量が見かけ上0となる場合や、可動プレート13の重量が見かけ上低減する場合を意味している。
 なお、動作時、教示時にかかわらず、常に固定プレート12と可動プレート13を連結しておいてもよい。この場合は、懸架手段17を可動プレート13に着脱するためのフック17aは不要で、懸架手段17をフック固定部13aに直接固定する。直接固定した場合は、動作時に懸架手段17を外すことはできないが、不測の事態でフック17aが外れる可能性が低くなる。そのため、直接固定した場合は、より安定した懸架手段17による可動プレート13の中空保持が可能となる。
 また、懸架手段17の内部機構は、定荷重バネによる構造だけでなく、滑車と錘(バランスウエイト)の組み合わせによる構造でも良い。
 産業用途のロボットには、スカラ型や垂直多関節型など多くの種類があるが、これらのロボットの先端部をつり下げ保持することは、可動範囲が広く仕掛けが大掛かりになる。そのため、一般的な産業用とのロボットに本実施の形態1のような構成を取ることは、通常、考えられない。一方、パラレルリンクロボットの場合、可動範囲が固定プレート12中心の下方を基点に、一定の半径内に留まるため、固定プレート12側に、可動プレート13を吊り上げる構成が可能となる。すなわち、本実施の形態1のような構成は、特にパラレルリンクロボットの場合に有用な構成である。
 本実施の形態1のパラレルリンクロボット10を用いることで、固定プレート12側の駆動源16の電源を切った状態(非駆動状態)でも、可動プレート13を軽い力で人の手で動かすことが出来る。これは、可動プレート13が、懸架手段17によって固定プレート12から吊り下げられているためである。
 一例として、エンドエフェクタを含めて、可動プレート13にかかる荷重が1kgの場合、1kgfの力で引く定荷重バネを用いれば、可動プレート13は鉛直方向の釣り合いがとれ、中空保持できる。
 また、アーム14のジョイントなどの機械的な抵抗が小さい場合、わずかな力の不均衡によって、上下方向に可動プレート13が移動することがある。この場合、人手による保持などが必要となるが、本実施の形態1のパラレルリンクロボット10では、それに必要な力は従来に比べて僅少である。
 本実施の形態1のパラレルリンクロボット10は、可動プレート13を固定プレート12とを、定荷重バネなどを内部に有する懸架手段17を用いて連結することで、可動プレート13の中空保持を可能とする。これによって、安全性を確保しながら、極めて軽い力で可動プレートを上下前後左右に人手で移動させることが可能となる。そのため、本実施の形態1のパラレルリンクロボット10は、微妙な位置や動作教示を直感的に行うことができ、誰でも容易に教示作業が行なうことができる。
 (実施の形態2)
 図3は、本発明の実施の形態2のパラレルリンクロボットの概略斜視図で、図4は、本実施の形態2のパラレルリンクロボットの概略側面図である。なお、図3において、基体の一例としての固定プレートの裏側で見えない部分については、その主要部分を破線にて図示している。また、図4において、紙面の奥側のアーム及びロッドは、図示を省略している。
 本実施の形態2のパラレルリンクロボット20は、固定プレート12に懸架手段17が取り付けられる支点を、固定プレート12の表面内で移動可能とするスライド機構を備える点で前述の実施の形態1と異なる。本実施の形態2のパラレルリンクロボット10のスライド機構24は、懸架手段17に取り付けられる移動子21と、移動子21が固定プレート12面内を矢印25a(半径)方向にスライドするスライドレール22とを備えている。さらに、スライド機構24は、スライドレール22が固定プレート12に対して回転するように回転軸23より固定プレート12に取り付けられている。従って、移動子21およびスライドレール22を備えるスライド機構24は、回転軸23を中心に、矢印25bの方向に回転自在である。本実施の形態2は、このようにスライド機構24を回転軸23を中心に固定プレート12に対して回転自在に取り付けることで、可動プレート13を水平面内で移動させた場合でも、可動プレート13のフック固定部13aのほぼ鉛直上側に移動子21を移動させることが可能である。
 前述の実施の形態1の機構は、可動プレート13が鉛直下方に垂れ下がることを防止する点で有効である。しかしながら、固定プレート12の中心軸26から可動プレート13の中心が離れるほど、可動プレート13には、固定プレート12の中心軸26側に向かおうとする向心力が働く。それに対し、本実施の形態2の機構は、簡素な構成ながら、この力を抑制する効果がある。これは、可動プレート13が中心軸26から離れるに従って、可動プレート13のフック固定部13aも中心軸26から離れ、さらに、フック固定部13aの動きに移動子21が追従してスライドし、スライドレール22が回転するためである。
 本実施の形態2の構成によって、前述の実施の形態1の構成では対応できない可動プレート13の中心軸26方向へ向かう力を抑制し、可動プレート13を中空保持することができる。そのため、前述の実施の形態1に比べて、特に、可動プレート13を大きく動かして動作教示する場合に、より軽い操作感を得ることが可能となる。
 (実施の形態3)
 図5は、本発明の実施の形態3のパラレルリンクロボットの概略斜視図で、図6は、本実施の形態3のパラレルリンクロボットの概略側面図である。なお、図5において、基体の一例としての固定プレートの裏側で見えない部分については、その主要部分を破線にて図示している。また、図6において、紙面の奥側のアーム及びロッドは、図示を省略している。
 本実施の形態3のパラレルリンクロボット30は、前述の実施の形態2におけるスライド機構24が、傾斜機構を介して固定プレート12に取り付けられたスライド傾斜機構33を備えている点で、前述の実施の形態2と異なる。このスライド傾斜機構33により、移動子21が固定プレート12の周辺部(外縁部)に移動するに従って、移動子21と固定プレート12との距離が増加する。ここで、「移動子21と固定プレート12との距離が増加する」とは、移動子21と可動プレート13との最短距離が減少することである。
 このスライド傾斜機構33は、移動子21、スライドレール22、回転軸23、回転部材31、バネ32から構成される。回転部材31は、スライドレール22と一体となって回転軸23回りに矢印25bの方向に回転する部材である。バネ32は、スライドレール22と回転部材31との間に介在するバネである。移動子21が、回転軸23近傍から遠ざかるに伴い、バネ32が伸び、スライド傾斜機構33は傾斜する。
 このスライド傾斜機構33の傾斜時の力関係を、図7を用いて説明する。図7は、本実施の形態3のスライド傾斜機構33と可動プレート13、懸架手段17において、この力関係の説明に必要な部分を模式的に示した図である。
 図7において、Fdは可動プレート13に生じる重力、Fsは可動プレート13に生じる向心力、Tは可動プレート13と懸架手段17の間の張力である。また、kはバネ32のバネ乗数、rはバネ32の取付け距離(回転軸23とバネ32との距離)、Lは回転軸23から移動子21までの距離、θはスライドレール22と回転部材31のなす角度である。このとき、下記(式1)の関係が成り立つ。
  T=√(Fs2+Fd2)   ・・・(式1)
 ここで、モーメントの釣り合いから、 k×θ×r=L×T となるため、下記(式2)の関係が成り立つ。
  L=k×θ×r/T=k×r×arctan(Fs/Fd)/√(Fs2+Fd2)  ・・・(式2)
 図7において、懸架手段17の姿勢の変化を、姿勢34a,34b,34c,34dとする。
 可動プレート13が左右に(姿勢34aまたは姿勢34cの位置に)位置を変えた場合、バネ32との距離が短くなる。そのため、姿勢34aから姿勢34b(又は姿勢34cから姿勢34d)となり、バランスの取れた状態に落ち着く。
 この懸架手段17、スライド機構22、スライド傾斜機構33の構成によって、可動プレート13を中空保持することが可能となるため、これを駆動するための力が少なくて済み、ロボット動作教示を簡便に行うことが可能となる。つまり、可動プレート13が中空保持されていることを活用し、これを軽微な力で動かすことができれば、微妙な力加減をしながら、直感的に適切な動作教示を行うことが可能となる。教示位置は、エンコーダ信号を読み取るなどして、適宜記録する。軽微な力で可動プレート13を直接操作するためには、例えば、以下に示すような方法1~3を適宜採択することで、実現できる。
 方法1としては、モータのサーボの電源を切るか、クラッチ機構を用いてモータとアームの連結を切り離すなどして非駆動状態とし、安全かつ軽快に可動プレートを直接操作可能とする方法がある。
 方法2としては、アームを駆動するモータに、2×10-3kg・m2程度までの低慣性モーメント型を用いる方法がある。
 方法3としては、減速ギヤを用いないか、用いてもギヤ比1:10程度までのギヤとすることで、可動プレート13の直接操作に負荷がかからないようにする方法がある。
 これらの方法1~3によって、可動プレート付近を直接的に作業者が把持しながら操作することが可能となるため、直感的に、パラレルリンクロボットの位置と姿勢を教示することが可能となり、パラレルリンクロボットの利便性を向上することが出来る。
 また、教示時だけではなく、通常動作時においてもこの構成を用いることで、パラレルリンクロボットの動作における駆動力が少なくてすみ、より高速な動作や、より小型のモータによる構成が可能となる。
  (実施の形態4)
 図8は、本発明の実施の形態4のパラレルリンクロボットとパラレルリンクロボットの制御装置とを示す図である。
 同図に示すパラレルリンクロボット40は、基体の一例としての固定プレート12と、可動体の一例としての可動プレート13と、駆動源16と、リンク機構11と、懸架手段17と、エンドエフェクタなどの作用部材19とを備えている。
 パラレルリンクロボット40は、リンク機構11を6組備えている。各リンク機構11は、それぞれ、アーム14と、関節27と、ロッド15を備えている。また、各ロッド15は、軸受35を介して可動プレート13に接続されている。
 駆動源16は、サーボモータで構成されており、さらに、サーボオフの状態(サーボモータの電源を切った状態)においてモータの回転軸を固定することができるブレーキ18を備えている。なお、図8中には、駆動源16を1つのみ記載しているが、固定プレート12には、各リンク機構11に対応して6個の駆動源16が設けられ、各駆動源16にはそれぞれブレーキ18が設けられている。
 可動プレート13の下面にはエンドエフェクタなどの作用部材19が取り付けられている。
 また、パラレルリンクロボット40は、図9に示すように、第一係合部の一例としてのフック固定部13aと、第二係合部の一例としてのフック17aと、第一係合部と第二係合部との係合状態を検出する検出手段41とを備えている。
 さらに、パラレルリンクロボット40は、機能構成として図8に示すように、制御装置100を備えている。制御装置100は、機構構成の一例としてのパラレルリンクロボット40の駆動を制御する装置であり、電源部101と、検知部102と、記憶部103と、制御部104とを備えている。
 電源部101は、駆動源16やブレーキ18に電力を供給するパワー系電源部と、検知手段41などに電力を供給する信号系電源部とを備えている。
 検知部102は、検知手段41から送信される信号を受信して、フック固定部13aとフック17aとが係合しているか否かを判断して何れかを示す信号を送信する処理部である。
 本実施の形態4の場合、検知手段41は、図9に示すように、フック固定部13aとフック17aとが係合したことを、電気の導通の有無により検知している。具体的には、フック固定部13aとフック17aとが係合すると、ロッド15と可動プレート13と懸架手段17と検知手段41とで閉回路が形成されるこことなる。検知手段41は、当該閉回路に電流が流れていることを検知して、フック固定部13aとフック17aとが係合していること(係合状態であること)を検出する。逆に、前記閉回路に電流が流れていない場合は、フック固定部13aとフック17aとが係合されていないことを検出する。検知手段41とフック固定部13aとの接続のための接続手段の一例としてのワイヤーは、アーム14及びロッド15の中に埋設することで、通常のパラレルリンクロボットと同様に取り扱うことも出来る。図9のように構成することで、装置構成上の制約はあるが、別途、可動する機構を設けることなく、係合を検出することができる。
 また、検出手段41とワイヤーに代えて、図10に示すように、フック固定部13aとフック17aとの係合を機械的(機構的)に検出して検出状態を電気信号に変換するマイクロスイッチなどのスイッチを用いることも可能である。しかしながら、この場合は、マイクロスイッチの機構的な故障を考慮する必要がある。
 記憶部103は、作業者の手などによって動かされた可動プレート13の動作状態を、関節27や、駆動源16に設けられたエンコーダからの信号を受信することにより動作情報として記憶する処理部である。
 制御部104は、記憶部103に記憶された動作情報に基づき駆動源16を制御して、パラレルリンクロボット40の機構部を動作させる処理部である。
 図11は、パラレルリンクロボットの教示方法を示すフローチャートである。
 まず、最初に、電源部101のパワー系電源部により駆動源16の電源を落としてサーボオフにすると共に、駆動源16に対しブレーキ18をかける(s201)。
 サーボオフとなり、ブレーキオン(ブレーキ18がかかった状態)になると、教示作業可能の旨が作業者などに対して報知される(s202)。報知方法は特に限定されるものではないが、音や表示灯、制御用画面への提示などで報知される。
 次に、作業者は、懸架手段17のワイヤーを引き延ばして、フック固定部13aにフック17aを取り付ける。
 そして、検知手段41により、フック固定部13aとフック17aとの係合が検知されると、検知部102は、係合が検知されたという情報を電源部101等に送信する(s203:Y)。
 なお、検知手段41がフック固定部13aとフック17aとの係合を検出しない間は、この間でループして、フローが進まないものとなっている(s203:N)。
 次に、フック固定部13aとフック17aとの係合が検知されると(s203:Y)、ブレーキオフ可能な状態(ブレーキ18をOFFにするためのブレーキOFFスイッチ(図示せず)が有効な状態)となり(s204)、リンク機構11が自由に動ける状態となる。また、フック固定部13aとフック17aとが係合しているため、懸架手段17により可動プレート13は中空に保持されている。
 次に、教示が可能である旨が報知され(s205)、パラレルリンクロボットへの教示が可能な状態となる。
 続いて、作業者によるダイレクト教示が実行される。具体的には、可動プレート13の移動経路や姿勢などをなどを作業者が可動プレート13を実際に手で動作させて教示する。可動プレート13は、懸架手段17によって見かけ上重量がキャンセルされた状態になっているため、作業者はほとんど可動プレート13の重さを感じることなく教示作業を行うことが可能となる。
 また、作業者が動作させた可動プレート13の動作状態は、駆動源16や関節27などに設けられたエンコーダにより記憶部103に送信され、記憶部103は、エンコーダからの信号を動作情報として記憶する。
 さらに、教示作業が終了し、検知手段41がフック固定部13aとフック17aとの係合の解除を検知すると、制御部104は、記憶部103に記憶された動作情報に基づきパラレルリンクロボット40の機構部を制御できる状態となる。
 なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。
 また、前記教示方法が含む各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを実施することも本願発明の実施に該当する。無論、そのプログラムが記録された記録媒体を実施することも本願発明の実施に該当する。
 本発明は、パラレルリンクロボットの動作教示時に、効果的に動作の高速性を向上したり、教示の直接感をもたらすことができる。そのため、パラレルリンクロボットの動作教示時の利用性を高めるものである。
 10,20,30,40  パラレルリンクロボット
 11  リンク機構
 12  固定プレート
 13  可動プレート
 13a  フック固定部
 14  アーム
 15  ロッド
 16  駆動源
 17  懸架手段
 17a  フック
 18  ブレーキ
 19  作用部材
 21  移動子
 22  スライドレール
 23  回転軸
 24  スライド機構
 25a,25b  矢印
 26  中心軸
 27  関節
 31  回転部材
 32  バネ
 33  スライド傾斜機構
 34a,34b,34c,34d  姿勢
 35  軸受
 90,100  制御装置
101  電源部
102  検知部
103  記憶部
104  制御部

Claims (12)

  1.  基体と、
     前記基体の鉛直下方に配置された可動体と、
     前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置された少なくとも三つのリンク機構と、
     前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えたパラレルリンクロボットであって、
     前記基体と前記可動体とを繋ぎ、伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加する懸架手段を備えた、
    パラレルリンクロボット。
  2.  前記基体に対する前記懸架手段の取付け支点を、前記基体に対しスライド可能に取付けるためのスライド機構を備えた、
    請求項1に記載のパラレルリンクロボット。
  3.  前記スライド機構は、前記基体の中心に回転可能に取り付けられた、
    請求項2に記載のパラレルリンクロボット。
  4.  前記懸架手段は、前記基体に対して傾動する傾斜機構を介して取り付けられた、
    請求項1~3の何れか1項に記載のパラレルリンクロボット。
  5.  前記スライド機構は、前記支点が前記基体の外縁部に近づくに従って前記基体との距離が大きくなる機構である、
    請求項2に記載のパラレルリンクロボット。
  6.  前記懸架手段は、定荷重バネと、ワイヤーとを備えた、
    請求項1~5の何れか1項に記載のパラレルリンクロボット。
  7.  前記可動体に設けられた第一係合部と、
     前記懸架手段に設けられ、前記第一係合部と着脱可能に係合した第二係合部と、を備えた、
    請求項1~6の何れか1項に記載のパラレルリンクロボット。
  8.  前記第一係合部と前記第二係合部との係合状態を検出する検出手段を備えた、
    請求項7に記載のパラレルリンクロボット。
  9.  前記検出手段は、前記第一係合部と前記第二係合部との係合により構成される閉回路の電流を検知して係合状態を検出する、
    請求項8に記載のパラレルリンクロボット。
  10.  基体と、前記基体の鉛直下方に配置される可動体と、前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置される少なくとも三つのリンク機構と、前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えるパラレルリンクロボットの教示方法であって、
     懸架手段により前記基体と前記可動体とを繋ぐことで、前記懸架手段の伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加し、前記駆動源を非駆動状態とした状態において、
     前記可動体の動作状態を、教示としての動作情報として記憶部に記憶する、
    パラレルリンクロボットの教示方法。
  11.  前記パラレルリンクロボットは、前記懸架手段による前記基体と前記可動体との係合状態を検出する検出手段を備え、
     前記検出手段が前記懸架手段による前記基体と前記可動体との係合状態を検出した後に前記駆動源を非駆動状態とする、
    請求項10に記載のパラレルリンクロボットの教示方法。
  12.  前記検出手段は、前記懸架手段による前記基体と前記可動体との係合により構成される閉回路の電流を検知して係合状態を検出する、
    請求項11に記載のパラレルリンクロボットの教示方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012035758A1 (ja) * 2010-09-16 2012-03-22 株式会社山武 多自由度位置決め装置および多自由度位置決め方法
WO2013084788A1 (ja) * 2011-12-07 2013-06-13 Thk株式会社 パラレルリンクロボット
JP2014111299A (ja) * 2012-10-30 2014-06-19 Jtekt Corp 搬送装置
JP7288159B1 (ja) * 2023-01-23 2023-06-06 ファナック株式会社 パラレルリンクロボットの組立方法、搬送方法、分解方法および組立セット
JP7290813B1 (ja) * 2023-01-23 2023-06-13 ファナック株式会社 パラレルリンクロボットの組立方法および分解方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7896927B2 (en) 2004-02-12 2011-03-01 össur hf. Systems and methods for actuating a prosthetic ankle based on a relaxed position
US8435309B2 (en) 2007-01-05 2013-05-07 Victhom Human Bionics Joint actuation mechanism for a prosthetic and/or orthotic device having a compliant transmission
WO2008086629A1 (en) 2007-01-19 2008-07-24 Victhom Human Bionics Inc. Reactive layer control system for prosthetic and orthotic devices
EP2257247B1 (en) 2008-03-24 2018-04-25 Ossur HF Transfemoral prosthetic systems and methods for operating the same
US9060884B2 (en) 2011-05-03 2015-06-23 Victhom Human Bionics Inc. Impedance simulating motion controller for orthotic and prosthetic applications
US9604368B2 (en) * 2011-11-11 2017-03-28 Springactive, Inc. Active compliant parallel mechanism
US9532877B2 (en) 2011-11-11 2017-01-03 Springactive, Inc. Robotic device and method of using a parallel mechanism
US10543109B2 (en) 2011-11-11 2020-01-28 Össur Iceland Ehf Prosthetic device and method with compliant linking member and actuating linking member
US9622884B2 (en) 2012-02-17 2017-04-18 Springactive, Inc. Control systems and methods for gait devices
US10307271B2 (en) 2012-02-17 2019-06-04 Össur Iceland Ehf Control system and method for non-gait ankle and foot motion in human assistance device
US9044346B2 (en) 2012-03-29 2015-06-02 össur hf Powered prosthetic hip joint
CN102717380B (zh) * 2012-05-23 2015-02-04 北京航空航天大学 一种基于不同半径的六自由度并联机构
TR201816406T4 (tr) 2013-02-26 2018-11-21 Oessur Hf Gelişmiş stabilitesi ve esnek enerji dönüşü olan prostetik ayak.
WO2014159114A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 össur hf Prosthetic ankle: a method of controlling based on adaptation to speed
EP3128958B1 (en) 2014-04-11 2019-08-07 Össur HF Prosthetic foot with removable flexible members
DE102015223528A1 (de) * 2015-11-27 2017-06-01 Krones Aktiengesellschaft Parallelkinematik-Roboter mit mindestens einer Entlastungseinrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Parallelkinematik-Roboters
JP6823795B2 (ja) * 2015-12-01 2021-02-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 作業装置および作業装置における教示方法
JP6572439B2 (ja) * 2015-12-17 2019-09-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 作業装置および作業装置における作業方法
CN105446365B (zh) * 2015-12-28 2019-02-05 联想(北京)有限公司 一种云台、采集装置以及可移动采集装置
JP6291532B2 (ja) * 2016-07-13 2018-03-14 本田技研工業株式会社 ロボットによる係合確認方法
CN106695759B (zh) * 2016-12-13 2023-04-11 九江精密测试技术研究所 一种具有对称混联分支的三自由度并联稳定平台
CN106737587B (zh) * 2016-12-30 2023-10-13 华南智能机器人创新研究院 一种delta机器人动平衡的装置和方法
CN107322571A (zh) * 2017-08-11 2017-11-07 广州亮点装备技术有限公司 一种串并联拖动示教机器人

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06270077A (ja) 1992-04-24 1994-09-27 Toyoda Mach Works Ltd パラレルロボット
JPH1158287A (ja) * 1997-08-12 1999-03-02 Fanuc Ltd ロボットのためのバランス装置
JP2000079586A (ja) * 1998-07-07 2000-03-21 Kajima Corp 重量物のハンドリング機構
JP2000120824A (ja) * 1998-10-16 2000-04-28 Seiko Seiki Co Ltd パラレルリンク機構
JP2003052716A (ja) * 2001-08-10 2003-02-25 Toshiba Corp 医療用マニピュレータシステム
JP2004130441A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Fukuoka Institute Of Technology ウィンチロボットマニピュレータ
JP2009050921A (ja) * 2007-08-23 2009-03-12 Fanuc Ltd ハンドリング装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3543910A (en) * 1968-07-30 1970-12-01 George C Devol Work-head automatic motions controls
CH672089A5 (ja) * 1985-12-16 1989-10-31 Sogeva Sa
US5114300A (en) * 1989-03-02 1992-05-19 Wovenwire Corporation Robotic apparatus
US5333514A (en) * 1992-04-24 1994-08-02 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Parallel robot
US6047610A (en) * 1997-04-18 2000-04-11 Stocco; Leo J Hybrid serial/parallel manipulator
US6944584B1 (en) * 1999-04-16 2005-09-13 Brooks Automation, Inc. System and method for control and simulation
JP3806273B2 (ja) * 1999-09-17 2006-08-09 株式会社ジェイテクト 四自由度パラレルロボット
US6418811B1 (en) * 2000-05-26 2002-07-16 Ross-Hime Designs, Inc. Robotic manipulator
SE0002576L (sv) * 2000-07-07 2002-01-08 Abb Ab Anordning vid robot
US6648102B2 (en) * 2000-10-05 2003-11-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Suspended dry dock platform
JP2002283259A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Sony Corp ロボット装置のための動作教示装置及び動作教示方法、並びに記憶媒体
AU2003281217A1 (en) * 2002-07-09 2004-01-23 Saeed Behzadipour Light weight parallel manipulators using active/passive cables
EP1725916B1 (en) * 2004-02-04 2012-11-21 Mazor Robotics Ltd. Verification system for robot pose
US7395136B2 (en) * 2004-02-10 2008-07-01 Sig Doboy Inc. Robot end effector detachment sensor
JP3923053B2 (ja) * 2004-03-31 2007-05-30 ファナック株式会社 ロボット教示装置
US8160205B2 (en) * 2004-04-06 2012-04-17 Accuray Incorporated Robotic arm for patient positioning assembly
DE102004020099A1 (de) * 2004-04-24 2005-11-17 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen eines mehrachsigen Handhabungsgeräts
FR2880575A1 (fr) * 2005-01-13 2006-07-14 Isis Intelligent Surgical Inst Robot parallele incluant des moyens de compensation de charge
US20080141813A1 (en) * 2005-03-18 2008-06-19 Matthias Ehrat Device for Moving and Positioning an Object in Space
JP4174517B2 (ja) * 2006-03-13 2008-11-05 ファナック株式会社 教示位置修正装置および教示位置修正方法
DE102007004166A1 (de) * 2007-01-29 2008-08-14 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Bewegen und Positionieren eines Gegenstandes im Raum
FR2912944B1 (fr) * 2007-02-28 2009-04-24 Jean Marie Chenu Robot manipulateur compact
JP4850863B2 (ja) * 2008-04-10 2012-01-11 村田機械株式会社 パラレルメカニズム
JP4653848B1 (ja) * 2009-10-26 2011-03-16 ファナック株式会社 パラレルリンクロボット
US8601897B2 (en) * 2009-11-30 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC Force limiting device and method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06270077A (ja) 1992-04-24 1994-09-27 Toyoda Mach Works Ltd パラレルロボット
JPH1158287A (ja) * 1997-08-12 1999-03-02 Fanuc Ltd ロボットのためのバランス装置
JP2000079586A (ja) * 1998-07-07 2000-03-21 Kajima Corp 重量物のハンドリング機構
JP2000120824A (ja) * 1998-10-16 2000-04-28 Seiko Seiki Co Ltd パラレルリンク機構
JP2003052716A (ja) * 2001-08-10 2003-02-25 Toshiba Corp 医療用マニピュレータシステム
JP2004130441A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Fukuoka Institute Of Technology ウィンチロボットマニピュレータ
JP2009050921A (ja) * 2007-08-23 2009-03-12 Fanuc Ltd ハンドリング装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2548704A4

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012035758A1 (ja) * 2010-09-16 2012-03-22 株式会社山武 多自由度位置決め装置および多自由度位置決め方法
WO2013084788A1 (ja) * 2011-12-07 2013-06-13 Thk株式会社 パラレルリンクロボット
JP2013119135A (ja) * 2011-12-07 2013-06-17 Thk Co Ltd パラレルリンクロボット
KR20140099537A (ko) * 2011-12-07 2014-08-12 티에치케이 가부시끼가이샤 패럴렐 링크 로봇
US9694501B2 (en) 2011-12-07 2017-07-04 Thk Co., Ltd. Parallel link robot
KR102010612B1 (ko) * 2011-12-07 2019-08-13 티에치케이 가부시끼가이샤 패럴렐 링크 로봇
JP2014111299A (ja) * 2012-10-30 2014-06-19 Jtekt Corp 搬送装置
JP7288159B1 (ja) * 2023-01-23 2023-06-06 ファナック株式会社 パラレルリンクロボットの組立方法、搬送方法、分解方法および組立セット
JP7290813B1 (ja) * 2023-01-23 2023-06-13 ファナック株式会社 パラレルリンクロボットの組立方法および分解方法
WO2024157304A1 (ja) * 2023-01-23 2024-08-02 ファナック株式会社 パラレルリンクロボットの組立方法、搬送方法、分解方法および組立セット
WO2024157306A1 (ja) * 2023-01-23 2024-08-02 ファナック株式会社 パラレルリンクロボットの組立方法および分解方法

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JP5054842B2 (ja) 2012-10-24

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