JPH02292186A - Robot - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
本発明lよ、宇宙空間や浮力と重力がバランスしている
海中、水中などの無重力等価空間にて作業を行うロボッ
トに関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Fields The present invention relates to a robot that operates in a weightless equivalent space such as outer space, the sea where buoyancy and gravity are balanced, or underwater.
く従来の技術〉
宇宙ステーシ震ンなどの無重力等価空間では物体に重力
がほとんど働かないため地上では重力に対する剛性が必
要な構造体であっても、宇宙構造体は剛性の小さい構造
であってもよい。例えば、建築物として用いられる梁材
は地上では重力によってその長手方向に体してほぼ垂直
な方向に力が作用する。そのため、梁自体はこの力に耐
えうる剛性力が必要となってくる。ところが、宇宙空間
では重力が非常に小さいので、梁材にはその垂直方向の
力がほとんど作用せず、用途によっては重力方向へほと
んど剛性力のない構造体であってもよい。(Conventional technology) In a zero-gravity equivalent space such as a space station quake, gravity hardly acts on an object, so even if a structure requires rigidity against gravity on the ground, a space structure may have a small rigidity. good. For example, on the ground, a force is applied to beams used in buildings in a direction substantially perpendicular to their longitudinal direction due to gravity. Therefore, the beam itself needs to have enough rigidity to withstand this force. However, since gravity is very small in outer space, almost no force in the vertical direction acts on the beam, and depending on the application, the beam may be a structure with almost no rigidity in the direction of gravity.
ところで、宇宙ステーションではこの宇宙ステーション
を組立てたり、装置を点検したり、人間にかわって実験
操作を行うスペース四ボットが用いられている。By the way, the four space bots are used on the space station to assemble the space station, inspect equipment, and operate experiments on behalf of humans.
宇宙空間で使用されるスペースロボット、あるいは宇宙
用アンテナなどの宇宙構造体はこのような重力の低下現
象やペイロードの軽減という要請から剛性力が極力低減
されている。従って、この宇宙構造体に浮遊物体、例え
ば、工具や組付部品がこの宇宙構造体に比較的低速で衝
突した場合でもそれによって受ける衝撃は著し・く大き
いものであってスペースロボット1自体を破損させてし
まうことがある。そのため、従来のスペースロボットは
このような浮遊物体に衝突しないような構造となってい
る。The rigidity of space structures such as space robots or space antennas used in outer space is reduced as much as possible due to the phenomenon of reduced gravity and the need to reduce payload. Therefore, even if a floating object such as a tool or an assembly part collides with this space structure at a relatively low speed, the impact received by it will be extremely large and will damage the space robot 1 itself. It may cause damage. Therefore, conventional space robots have a structure that prevents them from colliding with such floating objects.
第11図は従来のスペースロボットの斜視図である。第
11図に示すように、スペースロボット1は、視覚i!
!識装置2と、ロボットアーふとしての2本のマニピュ
レータ3と、2本の固定アーム4と、推進機5とを備え
ている。そして、推進機5によって作業位置に移動し、
浮遊物体に衝突しないように固定アーム4がトラス6を
つかむことでロボット1がその位置に固定される。そし
て、マニピ一レータ3によって作業が行われる。FIG. 11 is a perspective view of a conventional space robot. As shown in FIG. 11, the space robot 1 has visual i!
! It includes a recognition device 2, two manipulators 3 as robot arms, two fixed arms 4, and a propulsion device 5. Then, it is moved to the working position by the propulsion device 5,
The robot 1 is fixed at that position by the fixed arm 4 grasping the truss 6 so as not to collide with floating objects. The work is then performed by the manipulator 3.
マタ、このスペースロボット1は浮遊物体との衝突を防
止するため、固定アーム4のかワリにそのスペース胃ボ
ットの位置a 御装置やセンシング装置、航行装置など
を備え作業を行っているものである。In order to prevent collisions with floating objects, this space robot 1 is equipped with a position control device, a sensing device, a navigation device, etc. for the space robot 1 on the side of the fixed arm 4.
く発明が解決しようとする課題〉
このような従来の四ボットにあっては、このスペースロ
ボット1は前述した位置制御装置やセンシング装置、航
行装置、あるいは、固定アーム4を備えることになり、
その重量が増加すると共に装置自体が大型化してしまう
という問題点があった。Problems to be Solved by the Invention In such a conventional four-bot, the space robot 1 is equipped with the above-mentioned position control device, sensing device, navigation device, or fixed arm 4.
There were problems in that the weight of the device increased and the device itself became larger.
また、宇宙空間という無重力空間でスペース四ボット1
の位置及び移動を制御することは難しく、スペースロボ
ット1が浮遊物体との衝突を防止するための位置制御装
置やセンシング装置、航行装置などは非常に高精度のも
のが必要となってくる。そのため、コストが増大してし
まう。Also, in the weightless space of outer space, Space 4 Bot 1
It is difficult to control the position and movement of the space robot 1, and the position control device, sensing device, navigation device, etc. to prevent the space robot 1 from colliding with floating objects must be extremely accurate. Therefore, the cost increases.
本発明はこのような問題点を解決するものであって、小
型軽量化及び信頼性の向上を図ったロボットを提供する
ことを目的とする。The present invention is intended to solve these problems, and aims to provide a robot that is smaller in size and lighter in weight and has improved reliability.
く課題を解決するための手段〉
上述の目的を達成するための本発明のロボットは、無重
力等価空間にて作業を行うロボットにおいて、該胃ボッ
トの外表面を緩衝部材によって被覆したことを特徴とす
るものであろ。Means for Solving the Problems> To achieve the above object, the robot of the present invention is a robot that works in a weightless equivalent space, and is characterized in that the outer surface of the stomach bot is covered with a buffer member. It must be something you do.
く作 用〉
ロボットの外表面が緩衝部材によって被覆されているこ
とで、作業中に浮遊物体が衝突してもロボットに直接接
触することがなく、また、その衝撃力も緩和される。Function: Since the outer surface of the robot is covered with a buffer material, even if a floating object collides with the robot during work, it will not come into direct contact with the robot, and the impact force will be alleviated.
く実 施 例〉
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図は本発明の一実施例に係るロボットの斜視図、第
2図はそのアームの一部切欠斜視図、第3図は浮遊物体
が衝突した状態を示すアームの断面図である。FIG. 1 is a perspective view of a robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of its arm, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the arm showing a state in which a floating object collides with it.
第1図に示すように、スペース四ボット10はヰポット
本体11に視覚認識装置12とマニピュレータ13、推
進機14を備えている。As shown in FIG. 1, the space four bot 10 is equipped with a visual recognition device 12, a manipulator 13, and a propulsion device 14 in a hotpot body 11.
なお、宇宙空間では重力が非常に小さいので、重力方向
へほとんど剛性力のない構造体で作られている。また、
このスペースロボット10の外表面は緩衝部材としての
クッシ1ン材15にて被覆されている。これは例えば、
第2図に示すように、スペースロボット10のマニピュ
レータ13の周囲がクッション材15にて覆われ、その
先端部に取付けられたロボットハンドエ6のみが外部に
露出した状態となっている。In addition, since gravity is extremely small in outer space, the structure is made with almost no rigidity in the direction of gravity. Also,
The outer surface of this space robot 10 is covered with a cushion material 15 as a buffer member. For example,
As shown in FIG. 2, the periphery of the manipulator 13 of the space robot 10 is covered with a cushion material 15, and only the robot hand 6 attached to the tip thereof is exposed to the outside.
而して、第1図に示すように、スペース四ボット10は
その外表面がクッション15によって被覆された状態で
トラス17の組立作業を行う。この作業中に、第3図に
示すように、浮遊物体20がマニビュレータ13に衝突
しようとしても、このマニピュレータ13はクッシ璽ン
材15にて被覆されているので、この浮遊物体20がマ
ニピュレータ13に直接衝突することはない。そして、
その衝撃力はクッシ璽ン材15によって緩和されること
で、マニピニレータ13にはほとんど衝撃力が伝わるこ
とはない。As shown in FIG. 1, the space four bot 10 assembles the truss 17 with its outer surface covered with the cushion 15. During this work, even if the floating object 20 tries to collide with the manipulator 13, as shown in FIG. There is no direct collision. and,
The impact force is alleviated by the bush binding material 15, so that almost no impact force is transmitted to the manipulator 13.
このように、スペースロボット10はマニビュレータ1
3ばかりでなく本体11や視覚ii識装置12の外表面
にクッシ璽ン材15が取付けられているので、作業中に
浮遊物体20が衝突してもスペースロボット10に直接
接触することがなく、また、その衝撃力も緩和される。In this way, the space robot 10 has the manibulator 1
3 as well as the outer surface of the main body 11 and the visual identification device 12, a bushing material 15 is attached to the outer surface of the main body 11 and the visual identification device 12, so even if a floating object 20 collides with the space robot 10 during work, it will not come into direct contact with the space robot 10. Moreover, the impact force is also alleviated.
第4図は本発明の第2実施例に係るアームの一部切欠斜
視図、第5図は第4図の■一■断面図、第6図はその作
用説明図、第7図はアームの一部切欠詳細図である。FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of an arm according to a second embodiment of the present invention, FIG. It is a partially cutaway detailed view.
本実施例においては、緩衝部材として前述のクッション
材15のかわレにスプリングを用いている。即ち、第4
図及び第5図に示すように、マニピュレータ13の外周
には若干の隙間をもって保護部材として円筒部材21が
配置されており、このマニビュレータ13と円筒部材と
の間にはスプリング22が張設されている。このスプリ
ング22は、例えば、マニビュレータ13の両端部にそ
の外周上均等間隔で4ケ所取付けられている。即ち、第
7図に示すように、マニピュレータ13の外局部にボス
部23が形成される一方、このボス部23と対向する円
筒部材21の外周部にはボス部24及びフランジ部25
を有する支持部材26が固定ねじ27によって取付けら
れている。そして、各ボス@23.24にスプリング2
2の各端部が固定されている。なお、各スプリング22
は圧縮した状態で取付けられている。In this embodiment, a spring is used as a buffer member to deflect the cushion material 15 described above. That is, the fourth
As shown in the figure and FIG. 5, a cylindrical member 21 is arranged as a protective member around the outer periphery of the manipulator 13 with a slight gap, and a spring 22 is stretched between the manipulator 13 and the cylindrical member. There is. The springs 22 are attached, for example, to both ends of the manibulator 13 at four locations on its outer circumference at equal intervals. That is, as shown in FIG. 7, a boss part 23 is formed at the outer part of the manipulator 13, while a boss part 24 and a flange part 25 are formed on the outer peripheral part of the cylindrical member 21 facing the boss part 23.
A support member 26 having a diameter is attached by a fixing screw 27. And spring 2 on each boss @23.24
Each end of 2 is fixed. In addition, each spring 22
is installed in a compressed state.
而して、第6図に示すように、浮遊物体20がマユビュ
レータ13、即ち、円筒部材21の外面に衝突しても、
スプリング22によってその衝撃力は緩和されるので、
マニビ=レータ13にはほとんど#i撃力が伝わること
はない。Therefore, as shown in FIG.
Since the impact force is alleviated by the spring 22,
#i's striking power is hardly transmitted to Manibi-Rator 13.
なお、本実施例においてもスペースロボッ}10はマニ
ピュレータ13ばかりでなく本体11や視党認識装1a
12の外表面に保SIm材21及びスプリング22が取
付けられており、作業中に浮遊物体20が衝突してもス
ペースロボット10に直接接触することがなく、また、
その衝撃力も緩和される。In this embodiment as well, the space robot 10 includes not only the manipulator 13 but also the main body 11 and the visual object recognition device 1a.
An SIm retaining material 21 and a spring 22 are attached to the outer surface of the space robot 12, so that even if a floating object 20 collides with the space robot 10 during work, it will not come into direct contact with the space robot 10.
The impact force is also alleviated.
第8図は本発明の第3実施例に係るアームの一部切欠斜
視図、第9図は第8図のIX−IX断面図、第10図は
その作用説明図である。FIG. 8 is a partially cutaway perspective view of an arm according to a third embodiment of the present invention, FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 8, and FIG. 10 is an explanatory view of its operation.
本実施例においては、緩衝部材として前述したスプリン
グと共に衝突した際の振動減衰するためのダンパが設け
られている。In this embodiment, a damper is provided as a buffer member, together with the above-mentioned spring, to damp vibrations in the event of a collision.
即ち、第8図及び第9図に示すように、マニピュレータ
13の外周には、前述の実施例と同様に、若干の隙間を
もって円筒部材21が配置されており、このマニピュレ
ータ13と円筒部材21との間にはスプリング22がマ
ニビュレータ13の両端部にその外周上均等間隔で4ケ
所にわたって張設されている。That is, as shown in FIGS. 8 and 9, a cylindrical member 21 is arranged around the outer periphery of the manipulator 13 with a slight gap between the manipulator 13 and the cylindrical member 21, as in the previous embodiment. Between them, springs 22 are stretched at both ends of the manibulator 13 at four locations equally spaced on its outer circumference.
そして、このスプリング22の取付位置に対応してマニ
ピニレータ13と円筒部材21との間にはダンパ31が
架設されている。このダンパ31は浮遊物体20が衝突
した際にその衝突時の運動工ネルギーを吸収して、その
振動を減衰すると共に反発力を低減するためのものであ
る。A damper 31 is installed between the manipulator 13 and the cylindrical member 21 corresponding to the mounting position of the spring 22. This damper 31 is for absorbing the kinetic energy at the time of the collision of the floating object 20, damping the vibration, and reducing the repulsive force.
而して、第10図に示すように、浮遊物体20がマニビ
ュレータ13、即ち、円筒部材21の外面に衝突しても
、スプリング22及びダンパ31によってその[111
力及び反発力が緩和される。As shown in FIG.
Forces and repulsions are relieved.
なお、本実施例においてもスペースロボッ}10はマニ
ビュレータ13ばかりでなく本体11や視′jt認識装
8I12の外表面に保護部材21及びスプリング22が
取付けられている。In this embodiment as well, the space robot 10 has a protective member 21 and a spring 22 attached to the outer surface of not only the manibulator 13 but also the main body 11 and the visual recognition device 8I12.
なお、前述した各実施例においては宇宙空間にて使用さ
れるスペースロボットを例に挙げて説明したが、本発明
のロボットはこれに限定されるものではなく、このほか
、例えば、宇宙空間や浮力と重力がバランスしている海
中、水中などの無重力等価空間にて作業を行うロボット
などとして使用してもよいものである。In each of the above-mentioned embodiments, a space robot used in outer space was explained as an example, but the robot of the present invention is not limited to this. It may also be used as a robot that performs work in a zero-gravity equivalent space such as underwater, where the gravity and gravity are balanced.
く発明の効果〉
以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明のロ
ボットによれば、胃ボットの外表面がllllf部材に
よって被覆されているので、作業中に浮遊物体が衝突し
てもロボットに直接接触することがなく、また、その衝
撃力も緩和されろことでロボットの破損を防止すること
ができろ。Effects of the Invention> As described above in detail with reference to the embodiments, according to the robot of the present invention, the outer surface of the stomach bot is covered with the llllf member, so that floating objects do not collide with it during work. Since the robot does not come into direct contact with the robot, and the impact force is alleviated, damage to the robot can be prevented.
その結果、高精度な位置制御装置、センシング装置、飢
行装置、あるいは固定アームなどが必要なくなって、ロ
ボットの小型軽量化及び信頼性の向上を図ることができ
る。As a result, there is no need for a highly accurate position control device, sensing device, starvation device, fixed arm, etc., making it possible to reduce the size and weight of the robot and improve its reliability.
第1図は本発明の一実施例に係るロボットの斜視図、第
2図はそのアームの一部切欠斜視図、第3図は浮遊物体
が衝突した状態を示すアームの断面図、第4図は本発明
の第2実施例に係るアームの一部切欠斜視図、第5図は
第4図の■一V断面図、第6図はその作用説明図、第7
図はアームの一部切欠詳細図、第8図は本発明の第3実
施例に係るアームの一部切欠斜視図、第9図は第8図の
■−IK断面図、第10図はその作用説明図、第11図
は従来のスペースロボットの斜視図である。
図 面 中、
10はスペースロボット、
11は四ボット本体、
12は視覚Vg識装置、
13はマニビュレー夕、
14は推進機、
15はクッション材(緩m部材)、
20は浮遊物体、
21は円筒部材、
22はスプrノング($1tR部材)、31はダンパ(
緩衝部材)である。FIG. 1 is a perspective view of a robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of its arm, FIG. 3 is a sectional view of the arm showing a state in which a floating object collides with it, and FIG. 4 5 is a partially cutaway perspective view of an arm according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG.
The figure is a partially cutaway detailed view of the arm, FIG. 8 is a partially cutaway perspective view of the arm according to the third embodiment of the present invention, FIG. 9 is a sectional view taken along the line IK in FIG. FIG. 11 is a perspective view of a conventional space robot. In the drawing, 10 is a space robot, 11 is a four-bot body, 12 is a visual VG recognition device, 13 is a manibulator, 14 is a propulsion device, 15 is a cushion material (loose m member), 20 is a floating object, and 21 is a cylinder members, 22 is a spring rong ($1tR member), 31 is a damper (
buffer member).
Claims (1)
ボットの外表面を緩衝部材によって被覆したことを特徴
とするロボット。A robot that performs work in a zero-gravity equivalent space, characterized in that the outer surface of the robot is covered with a buffer member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1113799A JPH02292186A (en) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1113799A JPH02292186A (en) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02292186A true JPH02292186A (en) | 1990-12-03 |
Family
ID=14621371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1113799A Pending JPH02292186A (en) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02292186A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008200790A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Kobe Steel Ltd | Joint mechanism |
| CN102112275A (en) * | 2009-10-22 | 2011-06-29 | Abb研究有限公司 | A robot part and a method for protecting a robot part |
| IT201700093435A1 (en) * | 2017-08-11 | 2019-02-11 | Marco Ceccarelli | Protective device for humanoid robots |
-
1989
- 1989-05-08 JP JP1113799A patent/JPH02292186A/en active Pending
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008200790A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Kobe Steel Ltd | Joint mechanism |
| CN102112275A (en) * | 2009-10-22 | 2011-06-29 | Abb研究有限公司 | A robot part and a method for protecting a robot part |
| IT201700093435A1 (en) * | 2017-08-11 | 2019-02-11 | Marco Ceccarelli | Protective device for humanoid robots |
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