JP2000202793A - 関節装置、機械装置及びそれらの駆動方法並びにロボット装置 - Google Patents
関節装置、機械装置及びそれらの駆動方法並びにロボット装置Info
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- JP2000202793A JP2000202793A JP11009581A JP958199A JP2000202793A JP 2000202793 A JP2000202793 A JP 2000202793A JP 11009581 A JP11009581 A JP 11009581A JP 958199 A JP958199 A JP 958199A JP 2000202793 A JP2000202793 A JP 2000202793A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高出力でかつ消費電力を実用上十分に低減させ
得る関節装置、機械装置及びそれらの駆動方法並びにロ
ボット装置を実現し難かった。 【解決手段】関節装置において、第１又は第２のリンク
を所定方向に回転させ、角度に応じた付勢力をこれと逆
方向に与える付勢手段を設けるようにした。またロボッ
ト装置において、第１又は第２のリンクを所定方向に回
転させ、角度に応じた付勢力をこれと逆方向に与える付
勢手段を設けるようにした。さらに機械装置において、
第１又は第２のリンクを所定方向に回転させ、角度に応
じた付勢力をこれと逆方向に与える付勢手段を設けるよ
うにした。さらに関節装置の駆動方法において、第１又
は第２のリンクを所定方向に回転させ、角度に応じた付
勢力をこれと逆方向に与えるようにした。さらに機械装
置の駆動方法において、第１又は第２のリンクを所定方
向に回転させ、角度に応じた付勢力をこれと逆方向に与
えるようにした。
得る関節装置、機械装置及びそれらの駆動方法並びにロ
ボット装置を実現し難かった。 【解決手段】関節装置において、第１又は第２のリンク
を所定方向に回転させ、角度に応じた付勢力をこれと逆
方向に与える付勢手段を設けるようにした。またロボッ
ト装置において、第１又は第２のリンクを所定方向に回
転させ、角度に応じた付勢力をこれと逆方向に与える付
勢手段を設けるようにした。さらに機械装置において、
第１又は第２のリンクを所定方向に回転させ、角度に応
じた付勢力をこれと逆方向に与える付勢手段を設けるよ
うにした。さらに関節装置の駆動方法において、第１又
は第２のリンクを所定方向に回転させ、角度に応じた付
勢力をこれと逆方向に与えるようにした。さらに機械装
置の駆動方法において、第１又は第２のリンクを所定方
向に回転させ、角度に応じた付勢力をこれと逆方向に与
えるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は関節装置、機械装置
及びそれらの駆動方法並びにロボット装置に関し、特に
関節を有するロボットに適用して好適なものである。
及びそれらの駆動方法並びにロボット装置に関し、特に
関節を有するロボットに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロボット等の関節機構としては、
例えば図４（Ａ）に示す関節装置としての脚部ユニット
１のように構成されたものがある。
例えば図４（Ａ）に示す関節装置としての脚部ユニット
１のように構成されたものがある。
【０００３】かかる構成の脚部ユニット１は、第１のリ
ンクとしての大腿部ユニット２及び第２のリンクとして
の脛部ユニット３が関節軸４によって連結され、駆動モ
ータ５から与えられる駆動動力を当該駆動モータ５と接
続される駆動部６の第１のギア６Ａを用いて第２のギア
６Ｂを介し、脛部ユニット３と一体に関節軸４によって
接続される第３のギア６Ｃに伝えるようにして脛部ユニ
ット３を矢印Ｘ方向に動かすようになされたものであ
る。
ンクとしての大腿部ユニット２及び第２のリンクとして
の脛部ユニット３が関節軸４によって連結され、駆動モ
ータ５から与えられる駆動動力を当該駆動モータ５と接
続される駆動部６の第１のギア６Ａを用いて第２のギア
６Ｂを介し、脛部ユニット３と一体に関節軸４によって
接続される第３のギア６Ｃに伝えるようにして脛部ユニ
ット３を矢印Ｘ方向に動かすようになされたものであ
る。
【０００４】この場合脚部ユニット１は、図４（Ｂ）に
示すような屈折した状態から駆動モータ５の制御により
駆動動力を駆動部６の第１のギア６Ａを用いて第２のギ
ア６Ｂを介し、第３のギア６Ｃに伝えることにより脛部
ユニット３を矢印Ｙ方向に動かすようにして、元の状態
（図４（Ａ））に戻すようになされている。
示すような屈折した状態から駆動モータ５の制御により
駆動動力を駆動部６の第１のギア６Ａを用いて第２のギ
ア６Ｂを介し、第３のギア６Ｃに伝えることにより脛部
ユニット３を矢印Ｙ方向に動かすようにして、元の状態
（図４（Ａ））に戻すようになされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところがかかる構成の
脚部ユニット１では、上述のように大腿部ユニット２及
び脛部ユニット３を屈折状態（図４（Ｂ））から元の状
態（図４（Ａ））に戻す動作、すなわちロボットが座っ
ている状態から立ち上がる様な動作を行う場合、駆動モ
ータ５からの駆動動力を駆動部６の第１〜第３のギア６
Ａ〜６Ｃを用いて行っているため、当該第１〜第３のギ
ア６Ａ〜６Ｃの回転角に応じて負荷が高まることにより
駆動部６で必要な回転トルクの出力を大きくする問題が
あった。
脚部ユニット１では、上述のように大腿部ユニット２及
び脛部ユニット３を屈折状態（図４（Ｂ））から元の状
態（図４（Ａ））に戻す動作、すなわちロボットが座っ
ている状態から立ち上がる様な動作を行う場合、駆動モ
ータ５からの駆動動力を駆動部６の第１〜第３のギア６
Ａ〜６Ｃを用いて行っているため、当該第１〜第３のギ
ア６Ａ〜６Ｃの回転角に応じて負荷が高まることにより
駆動部６で必要な回転トルクの出力を大きくする問題が
あった。
【０００６】この場合この回転トルクの最大出力に対応
させて駆動部６を設計するが、一般に回転トルク等の出
力を高くすると最高速度を遅くする問題と、消費電力を
高くする問題があった。例えば電磁モータの場合、ギア
等の減速手段の減速比を高くすることにより回転トルク
の出力を高くすることができるものの、減速比を高くす
ることにより最高速度を遅くする問題があった。
させて駆動部６を設計するが、一般に回転トルク等の出
力を高くすると最高速度を遅くする問題と、消費電力を
高くする問題があった。例えば電磁モータの場合、ギア
等の減速手段の減速比を高くすることにより回転トルク
の出力を高くすることができるものの、減速比を高くす
ることにより最高速度を遅くする問題があった。
【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、高出力でかつ消費電力を実用上十分に低減させ得る
関節装置、機械装置及びそれらの駆動方法並びにロボッ
ト装置を提案しようとするものである。
で、高出力でかつ消費電力を実用上十分に低減させ得る
関節装置、機械装置及びそれらの駆動方法並びにロボッ
ト装置を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、関節装置において、第１又は第２
のリンクを所定の回転方向に回転させながら、第１及び
第２のリンクのなす角度が所定範囲内に達したとき、第
１及び第２のリンクに対して角度に応じた付勢力を回転
方向と逆方向に与える付勢手段を設けるようにした。
め本発明においては、関節装置において、第１又は第２
のリンクを所定の回転方向に回転させながら、第１及び
第２のリンクのなす角度が所定範囲内に達したとき、第
１及び第２のリンクに対して角度に応じた付勢力を回転
方向と逆方向に与える付勢手段を設けるようにした。
【０００９】この結果この関節装置によれば、第１及び
第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用いて第１及び
第２のリンクを駆動することができる。
第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用いて第１及び
第２のリンクを駆動することができる。
【００１０】また本発明においては、ロボット装置にお
いて、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転さ
せながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定範囲
内に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角度に
応じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段を設
けるようにした。
いて、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転さ
せながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定範囲
内に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角度に
応じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段を設
けるようにした。
【００１１】この結果このロボット装置によれば、第１
及び第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用いて第１
及び第２のリンクを駆動することができる。
及び第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用いて第１
及び第２のリンクを駆動することができる。
【００１２】さらに本発明においては、機械装置におい
て、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定範囲内
に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角度に応
じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段を設け
るようにした。
て、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定範囲内
に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角度に応
じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段を設け
るようにした。
【００１３】この結果この機械装置によれば、第１及び
第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用いて第１及び
第２のリンクを駆動することができる。
第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用いて第１及び
第２のリンクを駆動することができる。
【００１４】さらに本発明においては、関節装置の駆動
方法において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向
に回転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が
所定範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対し
て角度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与えるよう
にした。
方法において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向
に回転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が
所定範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対し
て角度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与えるよう
にした。
【００１５】この結果この関節装置の駆動方法によれ
ば、第１及び第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用
いて第１及び第２のリンクを駆動することができる。
ば、第１及び第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用
いて第１及び第２のリンクを駆動することができる。
【００１６】さらに本発明においては、機械装置の駆動
方法において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向
に回転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が
所定範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対し
て角度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与えるよう
にした。
方法において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向
に回転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が
所定範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対し
て角度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与えるよう
にした。
【００１７】この結果この機械装置の駆動方法によれ
ば、第１及び第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用
いて第１及び第２のリンクを駆動することができる。
ば、第１及び第２のリンクのなす角に応じた付勢力を用
いて第１及び第２のリンクを駆動することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
施の形態を詳述する。
【００１９】図１において、１０は全体として本発明を
適用したロボットを示し、胴体部ユニット１１の前端に
頭部ユニット１２が配置され、胴体部ユニット１１の前
後左右の各隅部にそれぞれ大腿部ユニット１３Ａ〜１３
Ｄ及び脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄからなる脚部ユニッ
ト１５Ａ〜１５Ｄが取り付けられている。
適用したロボットを示し、胴体部ユニット１１の前端に
頭部ユニット１２が配置され、胴体部ユニット１１の前
後左右の各隅部にそれぞれ大腿部ユニット１３Ａ〜１３
Ｄ及び脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄからなる脚部ユニッ
ト１５Ａ〜１５Ｄが取り付けられている。
【００２０】この場合頭部ユニット１２、胴体部ユニッ
ト１１、各大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄ及び各脛部ユ
ニット１４Ａ〜１４Ｄ間をそれぞれ連結する各関節機構
にはそれぞれモータ１６1 〜１６n が配置されており、
かくして対応するモータ１６1 〜１６n を駆動すること
によって、頭部ユニット１２を矢印ｘ方向及び、矢印ｙ
方向及び矢印ｚ方向に自在に回転させ、各大腿部ユニッ
ト１３Ａ〜１３Ｄを矢印ｘ方向及び矢印ｙ方向に自在に
回転させ、かつ各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄを矢印ｘ
方向に回転させ得るようになされている。
ト１１、各大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄ及び各脛部ユ
ニット１４Ａ〜１４Ｄ間をそれぞれ連結する各関節機構
にはそれぞれモータ１６1 〜１６n が配置されており、
かくして対応するモータ１６1 〜１６n を駆動すること
によって、頭部ユニット１２を矢印ｘ方向及び、矢印ｙ
方向及び矢印ｚ方向に自在に回転させ、各大腿部ユニッ
ト１３Ａ〜１３Ｄを矢印ｘ方向及び矢印ｙ方向に自在に
回転させ、かつ各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄを矢印ｘ
方向に回転させ得るようになされている。
【００２１】また図１及び図２に示すように、胴体部ユ
ニット１１には制御部１７が配設されている。さらに各
関節機構には、各モータ１６1 〜１６n にそれぞれ対応
させて角度センサ１８1 〜１８n が設けられており、こ
れら各角度センサ１８1 〜１８n により検出された対応
するモータ１６1 〜１６n の出力軸の回転角度がそれぞ
れ角度検出信号Ｓ１1 〜Ｓ１n として制御部１７に与え
られる。
ニット１１には制御部１７が配設されている。さらに各
関節機構には、各モータ１６1 〜１６n にそれぞれ対応
させて角度センサ１８1 〜１８n が設けられており、こ
れら各角度センサ１８1 〜１８n により検出された対応
するモータ１６1 〜１６n の出力軸の回転角度がそれぞ
れ角度検出信号Ｓ１1 〜Ｓ１n として制御部１７に与え
られる。
【００２２】そして制御部１７は、この角度検出信号Ｓ
１1 〜Ｓ１n に基づいて予め入力されている制御プログ
ラムに続く行動を決定し、決定結果に基づいて必要なモ
ータ１６1 〜１６n を駆動させるようになされている。
１1 〜Ｓ１n に基づいて予め入力されている制御プログ
ラムに続く行動を決定し、決定結果に基づいて必要なモ
ータ１６1 〜１６n を駆動させるようになされている。
【００２３】このようにしてこのロボット１０において
は、頭部ユニット１１や、各脚部ユニット１５Ａ〜１５
Ｄをそれぞれ所望状態に駆動させるようになされ、かく
して周囲の状況及び制御プログラムに基づいて自律的に
行動し得るようになされている。
は、頭部ユニット１１や、各脚部ユニット１５Ａ〜１５
Ｄをそれぞれ所望状態に駆動させるようになされ、かく
して周囲の状況及び制御プログラムに基づいて自律的に
行動し得るようになされている。
【００２４】ここでこれら各関節機構である脚部ユニッ
ト１５Ａ〜１５Ｄは、図４（Ａ）及び（Ｂ）との対応部
分に同一符号を付した図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すよう
に、各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄの所定部位に突出部
２２が設けられている点と、各大腿部ユニット１３Ａ〜
１３Ｄの所定部位に第１及び第２のストッパ２３Ａ、２
３Ｂによって付勢手段としてのアシスト部２４が所定長
に保持されるようにして配設されている点とを除いて、
従来の脚部ユニット１と同様に構成されている。
ト１５Ａ〜１５Ｄは、図４（Ａ）及び（Ｂ）との対応部
分に同一符号を付した図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すよう
に、各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄの所定部位に突出部
２２が設けられている点と、各大腿部ユニット１３Ａ〜
１３Ｄの所定部位に第１及び第２のストッパ２３Ａ、２
３Ｂによって付勢手段としてのアシスト部２４が所定長
に保持されるようにして配設されている点とを除いて、
従来の脚部ユニット１と同様に構成されている。
【００２５】実際上各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄの突
出部２２は、当該各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが各大
腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対して屈折した（矢印Ｘ
方向）際に、これら大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対
応させて配設されたばね等からなるアシスト部２４を第
１のストッパ２３Ａに脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが押
し当たるまで押し込む。
出部２２は、当該各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが各大
腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対して屈折した（矢印Ｘ
方向）際に、これら大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対
応させて配設されたばね等からなるアシスト部２４を第
１のストッパ２３Ａに脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが押
し当たるまで押し込む。
【００２６】このようにしてアシスト部２４に蓄えられ
た弾性力を脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが各大腿部ユニ
ット１３Ａ〜１３Ｄに対して元の状態（矢印Ｙ方向）に
戻る際の駆動開始の駆動力として用いることにより、駆
動モータ５によって駆動部６を駆動する際の回転トルク
の出力を高めることなく、かつ低消費電力で脚部ユニッ
ト１５Ａ〜１５Ｄを駆動することができる。またこのア
シスト部２４は、脚部ユニット１５Ａ〜１５Ｄが受ける
衝撃を吸収するクッションの役割にもなるようになされ
ている。
た弾性力を脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが各大腿部ユニ
ット１３Ａ〜１３Ｄに対して元の状態（矢印Ｙ方向）に
戻る際の駆動開始の駆動力として用いることにより、駆
動モータ５によって駆動部６を駆動する際の回転トルク
の出力を高めることなく、かつ低消費電力で脚部ユニッ
ト１５Ａ〜１５Ｄを駆動することができる。またこのア
シスト部２４は、脚部ユニット１５Ａ〜１５Ｄが受ける
衝撃を吸収するクッションの役割にもなるようになされ
ている。
【００２７】以上の構成において、ロボット１０では各
脚部ユニット１５Ａ〜１５Ｄの各脛部ユニット１４Ａ〜
１４Ｄの所定部位に突出部２２を設け、対応する各大腿
部ユニット１３Ａ〜１３Ｄの所定部位に第１及び第２の
ストッパ２３Ａ、２３Ｂによってアシスト部２４が所定
長に保持されるようにして配設するようにしたことによ
り、各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが各大腿部ユニット
１３Ａ〜１３Ｄに対して屈折する際に、これら大腿部ユ
ニット１３Ａ〜１３Ｄに対応させて配設されたアシスト
部２４を各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄの突出部２２が
第１のストッパ２３Ａに脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが
押し当たるまで押し込み弾性力を蓄えるようにした。
脚部ユニット１５Ａ〜１５Ｄの各脛部ユニット１４Ａ〜
１４Ｄの所定部位に突出部２２を設け、対応する各大腿
部ユニット１３Ａ〜１３Ｄの所定部位に第１及び第２の
ストッパ２３Ａ、２３Ｂによってアシスト部２４が所定
長に保持されるようにして配設するようにしたことによ
り、各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが各大腿部ユニット
１３Ａ〜１３Ｄに対して屈折する際に、これら大腿部ユ
ニット１３Ａ〜１３Ｄに対応させて配設されたアシスト
部２４を各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄの突出部２２が
第１のストッパ２３Ａに脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが
押し当たるまで押し込み弾性力を蓄えるようにした。
【００２８】従ってこのロボット１０では、アシスト部
２４に蓄えられた弾性力を各脛部ユニット１４Ａ〜１４
Ｄが各大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対して元の状態
に戻る際の駆動開始の駆動力として用いることができ
る。
２４に蓄えられた弾性力を各脛部ユニット１４Ａ〜１４
Ｄが各大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対して元の状態
に戻る際の駆動開始の駆動力として用いることができ
る。
【００２９】以上の構成によれば、ロボット１０の各脚
部ユニット１５Ａ〜１５Ｄにおける各脛部ユニット１４
Ａ〜１４Ｄの所定部位に突出部２２を設け、対応する各
大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄの所定部位に第１及び第
２のストッパ２３Ａ、２３Ｂによってアシスト部２４が
所定長に保持されるようにして配設するようにしたこと
により、各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが各大腿部ユニ
ット１３Ａ〜１３Ｄに対して屈折する際に、これら大腿
部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対応させて配設されたアシ
スト部２４を各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄの突出部２
２が第１のストッパ２３Ａに脛部ユニット１４Ａ〜１４
Ｄが押し当たるまで押し込み弾性力を蓄えるようにした
ことにより、当該蓄えられた弾性力を各脛部ユニット１
４Ａ〜１４Ｄが各大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対し
て元の状態に戻る際の駆動開始の駆動力として用いるこ
とができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用上十分
に低減させ得る関節装置を用いたロボットを実現でき
る。
部ユニット１５Ａ〜１５Ｄにおける各脛部ユニット１４
Ａ〜１４Ｄの所定部位に突出部２２を設け、対応する各
大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄの所定部位に第１及び第
２のストッパ２３Ａ、２３Ｂによってアシスト部２４が
所定長に保持されるようにして配設するようにしたこと
により、各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが各大腿部ユニ
ット１３Ａ〜１３Ｄに対して屈折する際に、これら大腿
部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対応させて配設されたアシ
スト部２４を各脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄの突出部２
２が第１のストッパ２３Ａに脛部ユニット１４Ａ〜１４
Ｄが押し当たるまで押し込み弾性力を蓄えるようにした
ことにより、当該蓄えられた弾性力を各脛部ユニット１
４Ａ〜１４Ｄが各大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対し
て元の状態に戻る際の駆動開始の駆動力として用いるこ
とができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用上十分
に低減させ得る関節装置を用いたロボットを実現でき
る。
【００３０】なお上述の実施の形態においては、付勢手
段としてのアシスト部２４をばねを用いて形成するよう
にした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
要は弾性力を有し、脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが対応
する大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対して屈折する際
に突出部２２によって押し込められ、弾性力を蓄えられ
るものであれば、付勢手段の材料としては、例えばゴ
ム、スポンジ又は板ばね等、この他種々の材料を適用す
ることができる。
段としてのアシスト部２４をばねを用いて形成するよう
にした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
要は弾性力を有し、脛部ユニット１４Ａ〜１４Ｄが対応
する大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに対して屈折する際
に突出部２２によって押し込められ、弾性力を蓄えられ
るものであれば、付勢手段の材料としては、例えばゴ
ム、スポンジ又は板ばね等、この他種々の材料を適用す
ることができる。
【００３１】また上述の実施の形態においては、アシス
ト部２４を大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに第１及び第
２のストッパ２３Ａ、２３Ｂによって所定長に保持され
るように配設するようにした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば第１のストッパ２３Ａ側又
は第２のストッパ２３Ｂ側のいずれか一端を自由端とし
て形成するようにしても良い。
ト部２４を大腿部ユニット１３Ａ〜１３Ｄに第１及び第
２のストッパ２３Ａ、２３Ｂによって所定長に保持され
るように配設するようにした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば第１のストッパ２３Ａ側又
は第２のストッパ２３Ｂ側のいずれか一端を自由端とし
て形成するようにしても良い。
【００３２】さらに上述の実施の形態においては、本発
明をロボット１０に適用するようにした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の関節装置
及びそれを用いた機械装置に適用するようにしても良
い。
明をロボット１０に適用するようにした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の関節装置
及びそれを用いた機械装置に適用するようにしても良
い。
【００３３】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、関節装置
において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回
転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定
範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角
度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段
を設けるようにしたことにより、第１及び第２のリンク
のなす角に応じた付勢力を用いて第１及び第２のリンク
を駆動することができ、かくして高出力でかつ消費電力
を実用上十分に低減させ得る関節装置を実現できる。
において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回
転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定
範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角
度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段
を設けるようにしたことにより、第１及び第２のリンク
のなす角に応じた付勢力を用いて第１及び第２のリンク
を駆動することができ、かくして高出力でかつ消費電力
を実用上十分に低減させ得る関節装置を実現できる。
【００３４】また本発明によれば、ロボット装置におい
て、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定範囲内
に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角度に応
じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段を設け
るようにしたことにより、第１及び第２のリンクのなす
角に応じた付勢力を用いて第１及び第２のリンクを駆動
することができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用
上十分に低減させ得るロボット装置を実現できる。
て、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定範囲内
に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角度に応
じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段を設け
るようにしたことにより、第１及び第２のリンクのなす
角に応じた付勢力を用いて第１及び第２のリンクを駆動
することができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用
上十分に低減させ得るロボット装置を実現できる。
【００３５】さらに本発明によれば、機械装置におい
て、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定範囲内
に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角度に応
じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段を設け
るようにしたことにより、第１及び第２のリンクのなす
角に応じた付勢力を用いて第１及び第２のリンクを駆動
することができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用
上十分に低減させ得る機械装置を実現できる。
て、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所定範囲内
に達したとき、第１及び第２のリンクに対して角度に応
じた付勢力を回転方向と逆方向に与える付勢手段を設け
るようにしたことにより、第１及び第２のリンクのなす
角に応じた付勢力を用いて第１及び第２のリンクを駆動
することができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用
上十分に低減させ得る機械装置を実現できる。
【００３６】さらに本発明によれば、関節装置の駆動方
法において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に
回転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所
定範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対して
角度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与えるように
したことにより、第１及び第２のリンクのなす角に応じ
た付勢力を用いて第１及び第２のリンクを駆動すること
ができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用上十分に
低減させ得る関節装置の駆動方法を実現できる。
法において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に
回転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所
定範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対して
角度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与えるように
したことにより、第１及び第２のリンクのなす角に応じ
た付勢力を用いて第１及び第２のリンクを駆動すること
ができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用上十分に
低減させ得る関節装置の駆動方法を実現できる。
【００３７】さらに本発明によれば、機械装置の駆動方
法において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に
回転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所
定範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対して
角度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与えるように
したことにより、第１及び第２のリンクのなす角に応じ
た付勢力を用いて第１及び第２のリンクを駆動すること
ができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用上十分に
低減させ得る機械装置の駆動方法を実現できる。
法において、第１又は第２のリンクを所定の回転方向に
回転させながら、第１及び第２のリンクのなす角度が所
定範囲内に達したとき、第１及び第２のリンクに対して
角度に応じた付勢力を回転方向と逆方向に与えるように
したことにより、第１及び第２のリンクのなす角に応じ
た付勢力を用いて第１及び第２のリンクを駆動すること
ができ、かくして高出力でかつ消費電力を実用上十分に
低減させ得る機械装置の駆動方法を実現できる。
【図１】本実施の形態によるロボットの構成を示す斜視
図である。
図である。
【図２】ロボットの内部構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態による関節装置の構造を示す断面
図である。
図である。
【図４】従来の関節装置の構造を示す断面図である。
１、１５Ａ〜１５Ｄ……脚部ユニット、２、１３Ａ〜１
３Ｄ……大腿部ユニット、３、１４Ａ〜１４Ｄ……脛部
ユニット、５……駆動モータ、６……駆動部、６Ａ〜６
Ｃ……ギア、１０……ロボット、１１……胴体部ユニッ
ト、１２……頭部ユニット、１６……アクチュエータ、
１７……制御部、１８……角度センサ、２２……突出
部、２３Ａ、２３Ｂ……ストッパ、２４……アシスト
部。
３Ｄ……大腿部ユニット、３、１４Ａ〜１４Ｄ……脛部
ユニット、５……駆動モータ、６……駆動部、６Ａ〜６
Ｃ……ギア、１０……ロボット、１１……胴体部ユニッ
ト、１２……頭部ユニット、１６……アクチュエータ、
１７……制御部、１８……角度センサ、２２……突出
部、２３Ａ、２３Ｂ……ストッパ、２４……アシスト
部。
Claims (10)
- 【請求項１】第１及び第２のリンクをそれぞれ軸支する
と共に、当該第１及び第２のリンクの少なくとも一方の
リンクは回転自在に軸支する関節装置において、 上記第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、上記第１及び第２のリンクのなす角度が所定範
囲内に達したとき、上記第１及び第２のリンクに対して
上記角度に応じた付勢力を上記回転方向と逆方向に与え
る付勢手段を具えることを特徴とする関節装置。 - 【請求項２】上記付勢手段は、 上記付勢力を与える弾性部材と、 上記弾性部材を押し込む突出部とを具え、 上記第１及び第２のリンクのなす角度が上記所定範囲内
に達したとき、上記突出部が上記弾性部材を押し当てる
ことを特徴とする請求項１に記載の関節装置。 - 【請求項３】上記付勢手段は、 少なくとも一端がストッパにより保持されていることを
特徴とする請求項１に記載の関節装置。 - 【請求項４】請求項１に記載の関節装置を具えることを
特徴とするロボット装置。 - 【請求項５】第１及び第２のリンクの一端がそれぞれ軸
支されると共に、当該第１及び第２のリンクの少なくと
も一方のリンクは回転自在に軸支される関節機構を有
し、上記第１及び第２のリンクの他端が本体部に接続さ
れる機械装置において、 上記第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、上記第１及び第２のリンクのなす角度が所定範
囲内に達したとき、上記第１及び第２のリンクに対して
上記角度に応じた付勢力を上記回転方向と逆方向に与え
る付勢手段を具えることを特徴とする機械装置。 - 【請求項６】上記付勢手段は、 上記付勢力を与える弾性部材と、 上記弾性部材を押し込む突出部とを具え、 上記第１及び第２のリンクのなす角度が上記所定範囲内
に達したとき、上記突出部が上記弾性部材を押し当てる
ことを特徴とする請求項５に記載の機械装置。 - 【請求項７】上記付勢手段は、 少なくとも一端がストッパにより保持されていることを
特徴とする請求項５に記載の機械装置。 - 【請求項８】請求項４に記載の機械装置は、ロボット装
置であり、上記関節機構は、ロボット装置の関節機構で
あることを特徴とする請求項５に記載の機械装置。 - 【請求項９】第１及び第２のリンクをそれぞれ軸支する
と共に、当該第１及び第２のリンクの少なくとも一方の
リンクは回転自在に軸支する関節装置の駆動方法におい
て、 上記第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、上記第１及び第２のリンクのなす角度が所定範
囲内に達したとき、上記第１及び第２のリンクに対して
上記角度に応じた付勢力を上記回転方向と逆方向に与え
ることを特徴とする関節装置の駆動方法。 - 【請求項１０】第１及び第２のリンクの一端がそれぞれ
軸支されると共に、当該第１及び第２のリンクの少なく
とも一方のリンクは回転自在に軸支される関節機構を有
し、上記第１及び第２のリンクの他端が本体部に接続さ
れる機械装置の駆動方法において、 上記第１又は第２のリンクを所定の回転方向に回転させ
ながら、上記第１及び第２のリンクのなす角度が所定範
囲内に達したとき、上記第１及び第２のリンクに対して
上記角度に応じた付勢力を上記回転方向と逆方向に与え
ることを特徴とする機械装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11009581A JP2000202793A (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 関節装置、機械装置及びそれらの駆動方法並びにロボット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11009581A JP2000202793A (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 関節装置、機械装置及びそれらの駆動方法並びにロボット装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202793A true JP2000202793A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11724289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11009581A Pending JP2000202793A (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 関節装置、機械装置及びそれらの駆動方法並びにロボット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000202793A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150568A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Toyota Motor Corp | 搭乗型ロボット及びその座席の姿勢保持方法 |
| CN108674514A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-10-19 | 深圳市睿科智联科技有限公司 | 轮腿机器人 |
| US10596402B2 (en) | 2017-12-08 | 2020-03-24 | Oshkosh Corporation | Ozone cleaning system |
| US10792613B1 (en) | 2019-03-11 | 2020-10-06 | Oshkosh Corporation | Cleaning device |
| CN112141238A (zh) * | 2020-10-27 | 2020-12-29 | 东莞市华复实业有限公司 | 机器人的防压防坐防摔断腿部结构及机器人 |
-
1999
- 1999-01-18 JP JP11009581A patent/JP2000202793A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150568A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Toyota Motor Corp | 搭乗型ロボット及びその座席の姿勢保持方法 |
| US10596402B2 (en) | 2017-12-08 | 2020-03-24 | Oshkosh Corporation | Ozone cleaning system |
| US11420085B2 (en) | 2017-12-08 | 2022-08-23 | Oshkosh Corporation | Ozone cleaning system |
| CN108674514A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-10-19 | 深圳市睿科智联科技有限公司 | 轮腿机器人 |
| US10792613B1 (en) | 2019-03-11 | 2020-10-06 | Oshkosh Corporation | Cleaning device |
| US11110395B2 (en) | 2019-03-11 | 2021-09-07 | Oshkosh Corporation | Cleaning device |
| CN112141238A (zh) * | 2020-10-27 | 2020-12-29 | 东莞市华复实业有限公司 | 机器人的防压防坐防摔断腿部结构及机器人 |
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