JPH0314592B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0314592B2 JPH0314592B2 JP25068386A JP25068386A JPH0314592B2 JP H0314592 B2 JPH0314592 B2 JP H0314592B2 JP 25068386 A JP25068386 A JP 25068386A JP 25068386 A JP25068386 A JP 25068386A JP H0314592 B2 JPH0314592 B2 JP H0314592B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- telescopic
- arm
- freedom
- actuators
- Prior art date
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- Expired
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- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ロボツトのマニプレータに用いる３
自由度を有する関節機構に関するものである。
自由度を有する関節機構に関するものである。
従来の技術
従来のこの種の関節機構としては、特開昭53−
83265号公報に示されるような操作装置として知
られている。この従来例のものは、(1)アクチエー
タとして駆動用モータを３個関節からオフセツト
して用いる、(2)伝達機構を用いて関節をそれぞれ
駆動する、(3)関節は３個のギヤを組合せて自由度
３を得る、(4)３自由度の回転中心は１点に集中し
ている、等の構成となつている。
83265号公報に示されるような操作装置として知
られている。この従来例のものは、(1)アクチエー
タとして駆動用モータを３個関節からオフセツト
して用いる、(2)伝達機構を用いて関節をそれぞれ
駆動する、(3)関節は３個のギヤを組合せて自由度
３を得る、(4)３自由度の回転中心は１点に集中し
ている、等の構成となつている。
発明が解決しようとする問題点
上記従来の関節機構にあつては、(1)３自由度の
回転中心を１点に集中し、ギヤの組合わせで関節
を構成しているので、関節部分が大きく、重くな
る、(2)駆動源が電動モータで、伝達機構が機械式
であるため、マニプレータが大型で重くなる、と
いう問題があつた。
回転中心を１点に集中し、ギヤの組合わせで関節
を構成しているので、関節部分が大きく、重くな
る、(2)駆動源が電動モータで、伝達機構が機械式
であるため、マニプレータが大型で重くなる、と
いう問題があつた。
問題点を解決するための手段及び作用
本発明は上記のことにかんがみなされたもの
で、高出力、軽量、コンパクトな３自由度を有す
る関節機構を提供しようとするもので、その構成
は、球面継手等の自在継手にて連結された第１，
第２のアームのそれぞれの軸心に対する東西方
向、南北方向の側方部のそれぞれに、互いに交差
する２個の伸縮アクチエータをそれぞれの両端を
上記第１，第２のアームに連結して設け、各伸縮
アクチエータをそれぞれ伸縮駆動源に連結した構
成となつており、各伸縮アクチエータを選択的に
短縮及び伸長することにより、第１のアームに対
して第２のアームが軸心に対して東西方向、南北
方向に傾斜し、さらに時計方向、反時計方向にね
じれて３自由度を有する運動を行なう。
で、高出力、軽量、コンパクトな３自由度を有す
る関節機構を提供しようとするもので、その構成
は、球面継手等の自在継手にて連結された第１，
第２のアームのそれぞれの軸心に対する東西方
向、南北方向の側方部のそれぞれに、互いに交差
する２個の伸縮アクチエータをそれぞれの両端を
上記第１，第２のアームに連結して設け、各伸縮
アクチエータをそれぞれ伸縮駆動源に連結した構
成となつており、各伸縮アクチエータを選択的に
短縮及び伸長することにより、第１のアームに対
して第２のアームが軸心に対して東西方向、南北
方向に傾斜し、さらに時計方向、反時計方向にね
じれて３自由度を有する運動を行なう。
実施例
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の基本構造を示すもので、図中
１，２は球面継手３を介して連結された第１，第
２のアームである。この両アーム１，２はのそれ
ぞれの軸心に対して十文字方向、すなわち、東
西，南北方向の４個所に、途中で交差した２個づ
つの伸縮アクチエータ４E1，４E2，４W1，４W2，
４S1，４S2，４N1，４N2のそれぞれの端部が連結
してある。
１，２は球面継手３を介して連結された第１，第
２のアームである。この両アーム１，２はのそれ
ぞれの軸心に対して十文字方向、すなわち、東
西，南北方向の４個所に、途中で交差した２個づ
つの伸縮アクチエータ４E1，４E2，４W1，４W2，
４S1，４S2，４N1，４N2のそれぞれの端部が連結
してある。
第２図は具体的な構成を示すもので、上記伸縮
アクチエータにマツキンベン筋５が用いられてお
り、この各マツキンベン筋５には制御弁６を介し
て圧力源７に接続してあり、制御弁６は各マツキ
ンベン筋５の圧力をフイードバツクしたコントロ
ーラ８にて制御されるようになつている。９は圧
力計である。そして上記各マツキンベン筋５は制
御弁６を介して流体圧が供給されることにより直
径方向に膨張してその長さが短縮され、流体圧を
抜くことにより直径方向に縮小してその長さが伸
長される。
アクチエータにマツキンベン筋５が用いられてお
り、この各マツキンベン筋５には制御弁６を介し
て圧力源７に接続してあり、制御弁６は各マツキ
ンベン筋５の圧力をフイードバツクしたコントロ
ーラ８にて制御されるようになつている。９は圧
力計である。そして上記各マツキンベン筋５は制
御弁６を介して流体圧が供給されることにより直
径方向に膨張してその長さが短縮され、流体圧を
抜くことにより直径方向に縮小してその長さが伸
長される。
上記マツキンベン筋５は軽量で、出力／重量比
が大きく、さらに柔軟性を有している。
が大きく、さらに柔軟性を有している。
上記構成における作用を以下に説明する。
(1) 屈曲
西方向への屈曲
西側の２個の伸縮アクチエータ４W1，４W2を
短縮し、東側の２個の伸縮アクチエータ４E1，
４E2を伸長する。なおこのときの両伸縮量はそ
れぞれ同量行なう。
短縮し、東側の２個の伸縮アクチエータ４E1，
４E2を伸長する。なおこのときの両伸縮量はそ
れぞれ同量行なう。
上記動作により、第１のアーム１に対して第
２のアーム２が球面継手３を中心に西方向へ屈
曲する。
２のアーム２が球面継手３を中心に西方向へ屈
曲する。
東方向への屈曲
東側の２個の伸縮アクチエータ４E1，４E2を
短縮し、西側の２個のアクチエー４W1，４W2を
同量だけ伸長する。
短縮し、西側の２個のアクチエー４W1，４W2を
同量だけ伸長する。
上記動作により、第１のアーム１に対して第
２のアーム２が球面継手３を中心に東方向へ屈
曲する。
２のアーム２が球面継手３を中心に東方向へ屈
曲する。
南方向及び北方向への屈曲も同様で、相対す
る２個づつの伸縮アクチエータの一方を短縮
し、他方を伸長することによつて南及び北方向
に屈曲される。
る２個づつの伸縮アクチエータの一方を短縮
し、他方を伸長することによつて南及び北方向
に屈曲される。
(2) ねじり
時計回りのねじり
各対の伸縮アクチエータのうち、第１アーム
１に対して時計方向に傾斜した方の伸縮アクチ
エータ４E1，４W1，４S1，４N1を伸長し、時計
方向と反対方向に傾斜した方の伸縮アクチエー
タ４E2，４W2，４S2，４N2を上記伸長量と同量
だけ短縮する。
１に対して時計方向に傾斜した方の伸縮アクチ
エータ４E1，４W1，４S1，４N1を伸長し、時計
方向と反対方向に傾斜した方の伸縮アクチエー
タ４E2，４W2，４S2，４N2を上記伸長量と同量
だけ短縮する。
上記動作により、第１のアーム１に対して第
２のアーム２が、球面継手３を中心にし、かつ
同一軸心上で時計方向にねじられる。
２のアーム２が、球面継手３を中心にし、かつ
同一軸心上で時計方向にねじられる。
反時計回りのねじり
上記時計回りのねじりの場合とは逆に、時計
方向に傾斜した方の伸縮アクチエータ４E1，４
Ｗ1，４S1，４N1を短縮し、反時計方向に傾斜し
た方の伸縮アクチエータ４E2，４W2，４S2，４N
２を上記短縮量と同量だけ短縮する。
方向に傾斜した方の伸縮アクチエータ４E1，４
Ｗ1，４S1，４N1を短縮し、反時計方向に傾斜し
た方の伸縮アクチエータ４E2，４W2，４S2，４N
２を上記短縮量と同量だけ短縮する。
上記動作により、第１のアーム１に対して第
２のアーム２が、球面継手３を中心にし、かつ
同一軸心上で反時計方向にねじられる。
２のアーム２が、球面継手３を中心にし、かつ
同一軸心上で反時計方向にねじられる。
上記のように東西方向、南北方向の屈曲によ
り自由度２の駆動がなされ、時計方向及び反時
計方向のねじれにより自由度１の駆動ができ、
結局３自由度駆動がなされる。
り自由度２の駆動がなされ、時計方向及び反時
計方向のねじれにより自由度１の駆動ができ、
結局３自由度駆動がなされる。
なお上記具体例では伸縮アクチエータにマツ
キンベン筋を用いた例を示したが、これは形状
記憶合金を用いてもよい。
キンベン筋を用いた例を示したが、これは形状
記憶合金を用いてもよい。
発明の効果
本発明によれば、３自由度を有する関節機構
を、高出力で、しかも軽量、コンパクトに構成す
ることができる。
を、高出力で、しかも軽量、コンパクトに構成す
ることができる。
第１図は本発明の基本構造図、第２図は具体的
な実施例図である。 １，２はアーム、３は球面継手、４E1，４E2，
４W1，４W2，４S1，４S2，４N1，４N2は伸縮アクチ
エータ。
な実施例図である。 １，２はアーム、３は球面継手、４E1，４E2，
４W1，４W2，４S1，４S2，４N1，４N2は伸縮アクチ
エータ。
Claims (1)
- １ 球面継手３等の自在継手にて連結された第
１，第２のアーム１，２のそれぞれの軸心に対す
る東西方向、南北方向の側方部のそれぞれに、互
いに交差する２個の伸縮アクチエータ４E1，４E
２，４W1，４W2，４S1，４S2，４N1，４N2をそれぞ
れの両端を上記第１，第２のアーム１，２に連結
して設け、各伸縮アクチエータをそれぞれ伸縮駆
動源に連結したことを特徴とする関節機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25068386A JPS63105896A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 関節機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25068386A JPS63105896A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 関節機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63105896A JPS63105896A (ja) | 1988-05-11 |
| JPH0314592B2 true JPH0314592B2 (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=17211492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25068386A Granted JPS63105896A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 関節機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63105896A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05104475A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多自由度アクチユエータ |
| JP2008121783A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Japan Science & Technology Agency | 関節システム |
| JP5521674B2 (ja) * | 2009-11-11 | 2014-06-18 | 株式会社安川電機 | ロボット |
| WO2019013528A1 (ko) * | 2017-07-10 | 2019-01-17 | 한양대학교에리카산학협력단 | 인공 관절 |
| KR101981426B1 (ko) | 2017-07-10 | 2019-05-22 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 인공 관절 |
-
1986
- 1986-10-23 JP JP25068386A patent/JPS63105896A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63105896A (ja) | 1988-05-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |